第五节 SLPC调节器
一,构成
二,功能
三,方框图
四,原理电路
五,运算控制原理
六,运算指令
七,通信
? 本节重点内容介绍,
? 一,基本定义
? 控制单元、控制要素、热启动、冷启动,C
状态
? 二,基本知识
? 熟悉运算指令并会编程
? （熟悉 A,FL寄存器的功能，会用运算指
令熟练编程）
第五节 SLPC调节器（ YS-80）
一,构成
? (一 )正面板
? 工位号牌
? 故障指示灯
? 报警指示灯
? 测量信号指针
? 给定信号指针
? 给定信号调整按键
? 运行方式切换开关
? 输出指示表
? 手动操作杆
? 调节阀动作标记
? PF指示灯
? 可编程功能键
工位号牌 —— 标明被测变量、仪表功能、
工 段代号、序号
故障指示灯 —— 调节器的运算、控制回
路有故障时灯亮
报警指示灯 —— 调节器的输入、输出异
常和运算溢出时故障灯亮
测量信号指针 —— 单回路控制时指示
被测变量的测量值，串级和选择控制时指
示主被测变量的测量值
给定信号指针 —— 单回路控制时指示
被测变量的给定值，串级和选择控制时指
示主被测变量的给定值
给定值调整按键 —— 调节给定值大小，，
按 ▲ 给定值 ↑，按 给定值 ↓，同时按▲
给定值不变
运行方式切换按钮 —— 按键上带指示灯，
按下后灯亮，表明所处的状态
A—— 自动
M—— 手动
C—— 串级
注意,
在串级系统中副调节器的给定信号来
自主调节器，属于外给定，要放在,C”上 。
在单回路系统中，给定信号 分为内给
和外给，若是外给定，要放在,C”上。
凡是外给定，均要放在,C’上。
调节阀动作标记 —— 调节阀分为气关
式、气开式，在输出 =4mA时，可定义气开，
也可定义气关；在输出 =20mA时，可定义
气开，也可 定义气关，根据工艺要求确定。
可编程功能键 —— 该键的功能由用户
的程序确定
PF指示灯 —— 由用户程序决定是点亮
或熄灭
输出指示表 —— 指示输出信号 4-20mA，
左为 4mA,右为 20mA。
输出限位指针 —— 表示输出限幅的位置
手动操作杆 —— M时，可以调整手操信号
大小，向 左信号 ↓，向右信号 ↑。
慢速 —— 40s/全刻度；快速 —— 4s/全刻度
（二）侧面盘（调整板）
PROGRAMMABLE CONTROLLER MODEL SLPC
SV 1 800
N TUNING
DI
DO
MODE
CHECK
ALARM
PV
SV
DV
PH
PL
XN
YN
SCALE
DL
VL
VT
PID
STC
EN
MV
MH
ML
PN
TN
NON-
LINEAR
BATCH
SAMPLE
PROGAMMER
TUNING ACTION
ENABLE
RSV 2 RSV 1
DIR 1 DIR 2
INHIBIT
ROM
键盘调整开关 —— 为了防止误操作而设
置的开关。
当开关置于禁止（ INHIBIT） 时，键盘
不能操作。
当开关置于允许（ ENABLE） 时，键盘
可以操作。
正反作用开关 —— 确定调节器的正
（ DIR） 反（ RVS） 作用。
正反作用开关有两个，因为内部构造相当
于二台调节器。
ROM插座 —— 用于安装 EPROM。
当卡爪在,ON”位置时,ROM被固定；
当爪卡在,OFF”位置时,ROM可脱落
连接编程器的插座 —— 用于连接编程
器。
二,主要功能
（一）指示、给定、操作功能
1.指示功能
PV和 SV的指示采用动圈型或荧光柱图型指示
表。
MV的指示采用动圈型指示表
2.给定功能
? 内给定 —— 由给定值调整按键给出 1～ 5V
的给定信号。
? 外给定 —— 由外来信号或运算给出 1～ 5V的
给定信号。
3.操作功能
? 运行方式切换 —— 由运行方式切换开关 A-
M-C或用户程序来完成，均为无平衡无扰动
切换。
? 手动操作 —— 由手动操作杆完成，有快速
手操和慢速手操。
? (二 )控制功能
控制功能 控制单元 控制要素
决定控制回路的
构造
决定控制回路的
策略
＝ ＋
? 1.控制单元
用于单回路控
制
相当于一台调
节器
内含一个控制
要素
基本控制单元
串级控制单元
内含两个控制
要素
相当于两台调
节器串联
用于串级控制
选择控制单元
内含两个控制
要素
相当于一台调
节器并联
用于选择控制
2.控制要素
? 标准 PID控制
? PB=6.3～ 999.9%
TI= 1～ 9999s
TD=0～ 9999s
? 采样值 PI控制
? PB=6.3～ 999.9%
TI= 1～ 9999s
ST（ 采样周期） =0～ 9999s
SW（ 控制周期） =0～ 9999s
? 批量 PID控制
? PB=6.3～ 999.9%
? TI= 1～ 9999s
? TD=0～ 9999s
? BD（ 偏差设定值） =0～ 100%
? BB（ 偏置值） =0～ 100%
? BL（ 锁定宽度） = 0～ 100%
?3.兼有的控制功能
? PV上 /下限报警,
? 偏差报警,
? 变化率报警,
? 给定值输出,
? 输入补偿,
? 输出补偿,
? 可变增益（非线性控制）,
? 输出跟踪,
输出限幅
(三 )运算功能
?基本运算
?带设备编号的运算
条件判断
寄存器移位
（四）程序功能
1.编程能力
主程序 — 99步
子程序 — 99步，最多可有 30个子程序。
2.程序设计
设备 — 编程器 SPRG
语言 — POL语言
低速扫描（周期为 0.2s）,最多执行 240
步。
高速扫描（周期为 0.1s）,最多执行 66
步。
（ 五）通信功能
1.和可编程运算站 SCMS的通信
SLPC可与 SCMC进行一对一的通信，同时可
与上位机系统进行通信。
发送数据：数值数据 15个；状态数据 15个。
接收数据：数值数据 15个；状态数据 15个。
最大距离,100m。
通信介质,SCCD型通信电缆
2.与上位机的通信
项目 功能规格
硬件 ?XL现场控制单元内的 LCS插件
CENTUM –XL（ -CS ） 控制站内 LCS插件
通信内容 测量值 （仅监视）,给定值、输出值、运
行方式、输出限幅值,PID参数、可变参
数、模拟量数据 （仅监视 3个）
允许或禁止上位机设定数据
C方式 C方式时代表串级输入信号，可由上位系统
设定串级信号
DDC/SP
C
方式
由上位机指定 DDC方式 /SPC方式
DDC方式：由上位机直接操作输出
SPC方式：由上位机设定给定值
后备方式 上位机故障时，可按指定运行方式运行
自动（ AUTO） 方式备用
手动（ MAN） 方式备用
通信距离 使用 SCCD通信电缆，最长为 100m
(六 )停电处理功能
1.方式
热启动 — 从停电前的状态开始运行（按停电
前的给定值、输出值和运行方式继续工作）。
冷启动 — 以手操的方式，从输出下限值开始
运行（一切从头开始，调节器转入手动操作，
输出从下限值开始重新启动）。
2.方式的选择
停电时间＜ 2s,采用热启动；
停电时间＞ 2s，采用热启动或冷启动。
3.数据保护
停电期间,RAM中的数据用备用电池保护。
(七 )自诊断功能
1.运算控制回路异常，故障灯亮，故障接
点输出开路，此时可进行手动操作。
2.输入、输出信号异常，运算溢出，输出
开路，报警灯亮。
3.备用电池异常，报警灯闪烁。
4.通信异常,C灯闪烁。 (只在计算机方式
时 )
检查异常原因的方法,
在 SLPC调节器的侧面盘上，按
CHECK/ALM键，查找出错原因代码，根据
代码查手册找到异常原因。
三、方框图
计算机一般包括：运算器,
控制器,
存贮器,
输入输出设备及接口,
总线
在微型计算机中，常常把运算器和控制
器作在一个或几个芯片上，构成微处理器
CPU 。
SLPC调节器是内含 CPU的数字式调节
器，和微型计算机差不多，主要包括,
CPU,
存储器（ ROM,RAM）,
输入输出设备和接口（键盘、显示器、
插头座、通信接口、模拟量输入、模拟量
输出、状态量输入、状态量输出）,
总线（数据、控制、地址三总线）
系统 ROM
用户 ROM
显示器
通信接口
模拟量输出
状态量输出
插头座
系统 RAM
CPU
模拟量输入
状态量输入
键盘输入
数
据
总
线
四、原理电路
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI1/DO6
DI2/DO5
DI3/DO4
DI4/DO3
DI5/DO2
DI6/DO1
输
入
口
输
出
口
DI
DI
DI
DI
DI
DI
DO
DO
DO
DO
DO
DO
C A M
通
信
口 系统 ROM
时钟
RAM
D/A
故障
PV
SV
用户 ROM 显示器键盘
SPRG插座
CPU WDT
故障报警
C O
多路开关 多路开关
比较器
手操器按钮
故障
指示器
报警
Y3
Y2
Y1
L1 L2 GND
CPU
采用 8085AHC,时钟频率为 10MHZ,
接受人的指令，完成数据传送，输入输
出，运算处理，逻辑判断等功能。
ROM
系统 ROM
采用 27256型 EPROM,32K字节,
存放系统管理程序及各种运算子程序。
用户 ROM
采用 2716型 EPROM,2K字节,
存放用户编制的程序。
RAM
采用 μPD4464C低功耗 CMOS随机存储
器,8K字节,
存放现场设定数据和中间计算结果。
D/A
采用 μPC648D型 12位高速数模转换器
A/D
D/A转换器 +软件编程 =12位逐位比较式
模数转换器 (通过 CPU反馈编码 )。
显示器
采用 8位 16段码显示器
显示设定参数的种类及数值。
键盘
采用 16个键的键盘,
改变设定参数的种类及数值。
键盘 /显示器接口
采用 8279集成电路芯片
用于 CPU和键盘、显示器的连接
通信接口
采用 8251型通信接口,
用于双向数据通信，为防止通信线路
引入干扰，利用光电耦合器与调节器相连。
模拟量输入通道有 X1～ X5
X1～ X5均为 1～ 5V DC
模拟量输出通道有 Y1～ Y6
Y1=4～ 20mA
Y2,Y3=1～ 5V DC
Y4=PV
Y5=SV
Y6=辅助信号
考察 X1～ Y1这条信号通道。
X1进入调节器之后，经过阻容滤波之后
分成 3条支路。
X1 →多路开关 →比较器 → CPU →D/A→
压 /流 →多路开关 →压 /流 →指示器 →Y1输
出
X1 →阻抗隔离放大器 →故障开关。
X1 →多路开关 → R →故障开关。
输出信号指示器的输入端设有 切换开关,
正常时接受 CPU,D/A,多路开关送来
的正常信号 ；
故障时接受 WDT或 CPU自检程序送来的
故障信号 ；
在发生故障时，将 X1 直接送到 PV的指
针上进行指示,以保证输出信号仍能根据
PV的指示，继续进行手动控制。
同时,Y1切换成保持状态,通过手动
操作杆，可以增加或减小输出信号的大小，
对生产过程进行手动控制 。
结论,
在使用 SLPC调节器时，在故障状态下 X1具
有显示 PV大小的功能,Y1具有进行手动操作
的功能。一般情况下模入接在 X1,模出接在
Y1。
最后应指出,CPU故障时,PV指针代
表的是 X1的原始数据，当用户程序中有输
入处理程序时，可能与 CPU正常工作时的
读数不相同。
比如,调节器接入流量信号，从 X1输入
的只是差压信号，只有将它进行开方处理
之后，才能获得真正的流量信号。
因此,CPU正常工作时,PV指针代表
流量信号,CPU故障时,PV指针代表差压
信号，两者不一样，应当注意。
状态量输入通道有 6个，通过 高频变压器
隔离，经过 8D触发器 （ 74LS375型集电极开
路型）与 数据总线 相连。
其原理是 根据 CPU的指令,先将外部 输
入状态读入 8D触发器,需要时，再利用输出
控制脉冲把 8D触发器的输出与数据总线相连,
就把 输入状态读入了 CPU。
状态量输出通道有 6个，通过 高频变压
器 隔离。经过 8D触发器 （ 74LS273型，带
清零）与 总线 相连。
其原理是在每个控制周期,CPU将输
出状态打入 8D触发器,由它 锁存并控制着
输出状态开关的通断,决定 状态量输出 的
与否。
故障输出也属于状态量输出通道，它
受 CPU和 WDT的控制，考虑到 CPU可能会
出现故障，所以也受 WDT的控制。
? 五,运算控制原理
? (一 )调节器的算法构成
模拟式调节器
(ICE)
数字式调节器
(SLPC)
输入 偏差信号 1,LD X1
对偏差信号进行
PID运算
2,BSC
PID运算 结果输出 3,SY Y1
结束 4,END
? （二）算法的实现过程
? 算法的实现是依靠 5个运算寄存器 S1~S5
的运算过程 。
? 假设运算前 S1～ S5的存储信息分别是 A、
B,C,D,E。
X1
A
B
C
E
MV
A
C
MV
A
B
C
MV
A
B
C
A
B
C
D
1.LD X1 2,BSC 3,ST Y1 4,END
D D D D
B
1,LD X1
把 X1中的信息读到 S1中，各运算寄存器
的信息依次下推,S5中原来的信息消失。
2,BSC
对 S1中的信息进行 PID运算，运算结果
仍旧存在 S1中。 S2～ S5的内容不变。
3,ST Y1
将 S1中的信息送到 Y1中,S1～ S5的内容不
变。
4.END
将 Y1中的信息转移出程序,S1～ S5的内
容不变。
注意,
S1～ S5采用堆栈结构, 先压入的数据后弹
出。压入时 S5中的内容消失，弹出时各寄存
器的内容依次上升，而 S5中的内容则保持原
数据不变。
(三 )运算中的数据类型
1.CPU数据类型
CPU为 8bit,
在一个时钟的前沿或后沿处理一个字节，
一个字节为 8bit。
CPU的外部数据总线为 8bit,
一次传输一个字节（ 8bit ）的信息。
CPU的内部数据为 16bit,
数据的运算是 16bit,即二进制的 16bit数
据。
0 1 2 3, 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 1 1, 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1, 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22
符号位 小数点位
21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 符号
例 1
例 2
例 1 011,01=3,250 [21+20+2-2]
例 2 111,101=7,6250 [22+21+20+2-1+2-3]
例 3 111,111111111111= 7,999755869375≈7,9998
111,111111111111= -7,999755869375≈-7,9998
运算过程中，若产生小数点第 12bit以下的二进制数据，则
将第 13bit按照 1入 0舍原则处理。运算精度,2-12≈0,00024
+
-
? 2.输入输出和内部数据的关系
输入信号 内部数据 输出信号
1~5V 0~1 1~5V/4~20m
A
输入信号 输出信号
内部数据
内部数据
1 0
0
1.337
5
1
6.25
-0.25
21 20
1.0625
1
0
-0.0625
4 0.8
(四 )寄存器
1.模拟量输入寄存器 Xn n=1～ 5
在每个控制周期内将 1～ 5V转换成 0～ 1
内部数据，在运算前存入 Xn
2.状态量输入寄存器 DIn n=1～ 6
寄存器对应一个两位式触点信号，触点
信号的闭合或断开决定了用户程序的跳转。
3.可编程功能键（ PF）输入寄存器 KYn
n=1～ 4
存放 PF键输入的信息
4.状态量接收寄存器 CIn n=1～ 15
存放通信接口输入的状态量信息
5.模拟量接收寄存器 En n=1～ 15
存放通信接口输入的模拟量信息
6.运算寄存器 Sn n=1～ 5
用于控制运算，采用堆栈结构。
7.暂存寄存器 Tn n=1～ 16
存放中间运算结果，既可读出又可写入。
8.可变参数寄存器 Pn n=1～ 16
存放过程控制的整定参数以及侧面盘键
入的可变参数。
9.模拟量功能扩展寄存器 An n=1～ 16
存放 16种不同控制功能的外部模拟量
A寄存器 代号 控制功能 名称 功能 有效运算范围 初始值
BSC CSC SSC
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
A16
CSV1
DM1
AG1
FF1
CSV2
DM2
AG2
FF2
TRK
EXT
SSW
SV1
SV2
MV
PVM
SVM
○
○
○
○
－
－
－
－
○
－
－
○
－
○
○
○
○
○
○
○
－
○
○
○
○
－
－
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
外部串级设定
输入补偿
可变增益
输出补偿
CNT2设定值
输入补偿
可变增益
输出补偿
输出跟踪
选择外部信号
选择规格开关
给定值（ CNT1）
给定值（ CNT2）
输出值
测量指示表
设定指示值
C方式时的 CNT1给定值（ MODE2=1）
与偏差信号相加（可用于纯滞后时间补偿控制）
用 A3的数据和 CNT1的比例增益相乘
与输出信号相加（可用于前馈控制）
选择控制时,CNT2的给定值（ MODE3=0）
和 A2相同
和 A3相同
和 A4相同
FL9=1③ 时的控制方式输出
外部操作信号
选择功能的指定
CNT1的给定值
CNT2的给定值
控制功能的输出信号
用测量指针显示 A15的数据
用给定指针显示 A16的数据
0.0~1.0
-10~1.0
-8.00~8.00
-1.0~2.0
0.0~1.0
0.0~1.0
0.0~1.0
0.0~4.0
0.0~1.0
0.0~1.0
-0.063~1.063
0.0~1.0
0.0~1.0
-8.000
0.0
1.0
0.0
-8.000
0.0
1.0
0.0
-8.000
②
0.0
①
①
①
①
①
①表示寄存器未初始化
②低选时为 8.000，高选时为 -8.000
③ 在 SLMC脉宽输出调节器中,A9成为阀开度反馈信号寄存器
注意：○表示可用 LD,ST指令
10.控制参数寄存器 Bn n=1～ 34
存放 34个控制参数。
11.状态量功能扩展寄存器 FLn n=1～ 32
存放 32种不同控制功能的外部状态量,
FL
寄存器 代号
控制功能 名 称 信 号 注 释 初始值
BSC CSC SSC 0 1
FL1
FL2
FL3
FL4
FL5
FL6
FL7
FL8
FL9
FL10
FL11
FL12
FL13
FL14
FL15
PH1
PL1
DL1
VL1
PH2
PL2
DL2
VL2
TRK
C/A
A/M
O/C
C/C
DDC
FAIL
○
○
○
○
—
—
—
—
◎
◎
◎
—
◎
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
◎
◎
◎
—
◎
○
○
测量值上限报警
测量值下限报警
偏差值报警
测量值变化率报警
测量值 2上限报警
测量值 2下限报警
偏差值 2报警
测量值 2变化率报警
输出跟踪
C-A方式切换
A-M方式切换
内部串级开关
模拟 /计算机设定
DDC输出来自上位机
停止通信
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
自动
A
M
串级
模拟
—
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
跟踪
C
C,A
副回路单
独控制
计算机
DDC
故障
范围,-6.3%~+106.3%，滞区 2%
范围,-6.3%~+106.3%，滞区 2%
范围,0~± 100%，滞区 2%，无识别报警
变化率范围,0~± 100%，时间 1~7999s
同 PH1
同 PL1
同 DL1
同 VL1
在 C或 A方式下，当信号是 IMV时，输出
为 A9的值
利用 0,1信号实现 C,A切换（当 FL11=1
时）
利用 0,1信号实现 A,M切换
正面盘方式开关切换到副回路单独控制
选择串级设定信号（模拟计算机）
（ MODE2）
在上位机由 DDC指令进行设定
如果通信发生错误，则置, 1”
①
①
①
①
①
①
①
①
0
从正面
盘读出
开关状态
在侧面盘
读 MODE
①
①
①
FL
寄存器 代号
控制功能 名 称 信 号 注 释 初始值
BSC CSC SSC 0 1
FL17
FL19
FL20
FL22
FL23
FL24
FL25
FL26
FL27
FL28
FL29
SCMS通信
运算溢出
输入溢出
备用电池故障
电流输出开路
参数初始化
X1输入溢出
X2输入溢出
X3输入溢出
X4输入溢出
X5输入溢出
停止
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
有效
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
内部单元与 SCMS通信
运算结果超出± 7.999
X1~X5中至少有一个溢出就为故障
劣质电池或电压下降
4~20mA电流输出开路
由于电源或电池发生故障，使 RAM数据
丢失
诊断的目标是输入，只选用于用户程序
（输入不能总在, 0” 的状态下）
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
FL32 MTR — 指示器切换 CNT1 CNT2 CNT2的 PV,SV在正面盘的指示器中显示，
SET键切换到 SV2
12.常数寄存器 Kn n=1～ 85
用于存放固定常数，由于存在 ROM中
故只读不写。
13.模拟量输出寄存器 Yn n=1～ 6
Y1～ Y3对应 3个模拟量输出信号，在每
个控制周期的末尾，将 0～ 1转换成 1～ 5V
DC或 4～ 20mA DC输出,
Y4～ Y6为辅助信号。
14.状态量输出寄存器 DOn n=1～ 16
DO1～ DO6对应继电器或晶体管开关触
点，其触点由用户程序决定是闭合还是断
开。
15.PF指示灯输入寄存器 LPn n=1～ 4
16.状态量发送寄存器 COn n=1～ 15
存放发送到通信接口的状态量信息
17.模拟量发送寄存器 Dn n=1～ 15
存放发送到通信接口的模拟量信息
六、运算指令
运算指令共有 46条，其中包括
基本输入输出
基本运算
带编号的运算
条件判断
寄存器位移
控制运算
? (一 )基本输入输出 3条
? 1.输入
符
号
LD
算
法
有关信息 → S1，（ Sn-1） →S n
（ n=2~5），（ S5） 消失。
? 2.输出
符
号
ST
算
法
（ S1） 输出，（ Sn） =（ Sn）
（ n=1~5）
? 3.结束
符
号
END
算
法
程序移出，结束本控制周期内的
一切运算，（ Sn） =（ Sn）
? (二 )基本运算 11条
? 1.四则运算
符
号
＋
－
×
÷
算
法
(S2)＋ (S1)→(S1);
(S2)－ (S1)→(S1);
(S2)× (S1)→(S1);
(S2)÷ (S1)→(S1);
(Sn)→Sn-1(n=3~5),(S5)=(S5)
? 2.开方运算
符
号
SQT
算
法
√ (S1)→S 1,(Sn)=(Sn) (n=2~5)
若输入信号 ≤1%时，输出信号 =0
△ p
IO差
调节
器
差压变送器
开方
IO开
qm
当用差压法检测流量时，在管道中安装
一块孔板，孔板两端的差压和瞬时流量之间
的关系满足 △ p=K1qm2。
用差压变送器把 △ p转换成输出电流，则
IO差 =K2△ p 。
因此 IO差 =K1K2qm2
IO差 不能直接送给调节器作为输入信号，
原因有两个,
使控制系统造成非线性；
使调节器的输入信号和被检测的流量成
平方关系，造成指示不便；
而只是静压波动或者是差变有零点漂
移，则 IO差 作为一个小信号送入开方器，
∵ Kd↑,开方的输出 ↑，进入调节器，调节
器随即产生调节动作，可实际上管道中的
流量无波动，这显然是误操作,∴ 开方器
为小信号时，其输出必须为零。
必须在差压变送器的后面接入开方器，
开方器的输出和输入满足下列关系,
IO开 =K3 =K3 qm,
故引入开方器满足了线性关系。
由于开方器的输入信号和输出信号之间
的关系是一条飞升曲线，曲线上的每一点
的斜率就是它的动态放大倍数 Kd,
理论证明,
输入信号越小,Kd就越大,
输入信号 →0,Kd →∞。
差OI 21KK
比如管道中流量无变化，而只是静压
波动或者是差压变送器有零点漂移，则 IO差
作为一个小信号送入开方器,∵ Kd↑,开方
的输出 ↑，进入调节器，调节器随即产生调
节动作，可实际上管道中的流量无波动，
这显然是误操作,∴ 开方器为小信号时，
其输出必须为零。
3.带任意设定小信号切除的开方运算
符
号
SQT – E
算
法
（ S2） =输入值 X1，（ S1） =任意设定
小信号切除点值,→ S1,
（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
任意设定小信号切除点值的范围 = 0～
7,999
)( 2S
4.绝对值运算
符
号
ABS
算
法
︱ (S1)︱ → S 1,（ Sn） =（ Sn）
（ n=2～ 5）
5.高低选择运算
符
号
HSL LSL
算
法
高选：若（ S1） ≥（ S2）,（ S1） =（ S1）,
否则（ S2） →S 1,（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；
（ S5） =（ S5）
低选：若（ S1） ≤（ S2）,（ S1） =（ S1）,
否则（ S2） →S 1,（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；
（ S5） =（ S5）
? 6.上下限限幅运算
符
号
HLM LLM
算
法
上限限幅,（ S2） =输入值,（ S1） =输入值
的上限值，若 （ S2） ﹤ （ S1） 时，则（ S2）
→S 1, 否则（ S1） =（ S1），（ Sn） →S n-1
（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
下限限幅,（ S2） =输入值,（ S1） =输入值
的下限值，若 （ S2） ﹥ （ S1） 时，则（ S2）
→S 1, 否则（ S1） =（ S1），（ Sn） →S n-1
（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
7.应用举例
(1)试编 Y1=(X1+3)/2 的程序
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取常数 K1
3 + X1+K1 A B C C 加法运算
4 LD K2 K2 X1+K1 A B C 读取常数 K2
5 ÷
(X1+K1
)/K2
A B C C 除法运算
6 ST Y1 (X1+K1
)/K2
A B C C 向 Y1输出结果
7 END (X1+K1
)/K2
A B C C 结束
(2)试按下述框图编写程序
1
433
221
1 XKXK
KXKY
?
??
X1
Y1
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD K1 K1 A B C D 读取常数 K1
2 LD X2 X2 K1 A B C 读取输入 X2
3 * K1X2 A B C C 乘法运算
4 LD K2 K2 K1X2 A B C 读取常数 K2
5 + K1X2+K2 A B C C 加法运算
6 LD K3 K3
K1X2+K2 A B C 读取常数 K3
7 LD X3 X3 K3 K1X2
+K2
C D 读取输入 X3
8 * K3X3 K1X2+K2 A B B 乘法运算
9 LD K4 K4 K3X3 K1X2
+K2
A B 读取常数 K4
10 + K3X3+K4 K1X2+K2 A B B 加法运算
11 ÷
A B B B 除法运算
433
221 KXK KXK ??
12 LD X1 X1
A B B 读取输入 X1
13 * A B B B 乘法运算
14
SQT A B B B 开方运算
15 ST Y1 同上 A B B B 结果存入 Y1
16 END 同上 A B B B 结束
1
433
321 X
KXK
KXK
?
?
1
433
221 XKXK KXK ??
433
221 KXK KXK ??
(3)对三个输入值进行高选择
HSL
X1 X2 X3
Y1
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD X2 X2 X1 A B C 读取输入 X2
3 HSL X1 A B C C 高选（ X1﹥ X2）
4 LD X3 X3 X1 A B C 读取输入 X3
5 HSL X1 A B C C 高选（ X1﹥ X3）
6 ST Y1 X1 A B C C 结果输出到 Y1
7 END X1 A B C C 结束
X1﹥ X2
X1﹥ X3
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取限幅值 K1
3 HLM X1 A B C C 上限限幅（ X1﹤ K1）
4 LD K2 K2 X1 A B C 读取限幅值 K2
5 HSL X1 A B C C 下限限幅（ X1﹥ K2）
6 ST Y1 X1 A B C C 结果输出到 Y1
7 END X1 A B C C 结束
HLM（ K1）
LLM（ K2）
X1
Y1
(4)连续进行上下限限
幅，试按框图编程 设 K2﹤ X1﹤ K1
(5)有 A,B,C三流量相加等于 D流量的系统如图所
示。 A流量 0-200 l/h； B流量 0-500 l/h； C流量 0-300
l/h,试编程
A流量 0-200 l/h 折合内部数据 0-1
B流量 0-500 l/h 折合内部数据 0-1
C流量 0-300 l/h 折合内部数据 0-1
压缩 A,B,C,D各
压缩定标为 1000倍,
0.2SA+ 0.5SB+ 0.3SC = 1SD
+
X1 X2 X3
Y1
A
B
C
D
1,LD X1
2,LD K1 (0.2→K1)
3,*
4,LD X2
5,LD K2 (0.5→K2)
6,*
7,LD X3
8,LD K3 (0.3→K3)
9,*
10,+
11,+
12,ST Y1
13,END
(6)
1,LD X1
2,SQT
3,LD K1 (0.9→K 1)
4,LD X2
5,-
6,SQT
7,+
3
21
1 7.0
)9.0(
X
XXy ???
8,LD K2 (0.7→K 2)
9,LD X3
10,*
11、÷
12,ST Y1
13,END
? 注意,
? 1.LD,ST均调用的是寄存器，凡是不存在
的寄存器不可调用，例如,LD 5或 ST M
? 2.寄存器的内部数据为 0~1，如模拟量输入
的信号为 1~5VDC，进入 X寄存器后为 0~1的
内部数据,CPU的运算数据最大为 7.999，
超过这个取值范围的输入信号不能正常运
算均需要压缩。
? 3.检验程序的正确与否，可列写运算寄存器
的状态。
? (三 )带编号的运算 13条
? 1.一阶滞后运算
符号 LAGn n=1~8
算法 传递函数 Y1(s)/X1(s)=1/(1+?s)
时间函数 Y1(t)=(1-e-t/?) X1
设 (S2)=输入值 X1, (S1)=时间常数 ?，则
LAG(S1)=(1-e-t/?)(S2)→S1,Sn→Sn-1
(n=3~5),(S5)=(S5)
?=0~100s,对应于内部数据 0~1。
? 2.微分运算
符号 LEDn n=1-2
算法 传递函数 Y1(S)/(X1)=TDS/(1+TDS)
时间函数 Y1(t)= e-t/TD (X1)
设 (S2)=输入值 X1,(S1) =微分时间 TD，则
LED1(S1) =e-t/(S1) (S2) →S1,Sn→Sn-1 (n=3-
5),(S5)=(S5)
TD=0~100s,对应于内部数据 0~1。
注意：这里的 X1应为变化量，因为微分运
算只对变化量有响应。
3.应用举例 1
(1)编制 Y1(t)=(1-e-t/?) X1的程序
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LDX1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取时间常数 ?
3 LAG1 (1-e-t/P1)X1 A B C C 第一次 LAG运算
4 ST Y1 (1-e-t/P1)X1 A B C C 结果输出到 Y1
5 END A B C C 结束 (1-e-t/P1)X1
(2)编写 的程序
式中,KP——比例误差
TD ——微分时间
KD ——微分增益
TD/KD=td——微分时间常数
这是一个实际的 PD环节，可以整理为
11
1
1 X
K
ST
STKY
D
D
D
P
?
??
? Y1=KP［ 1/（ 1＋ TDS/KD）＋ TDS/（ 1＋
TDS/KD）］ X1
? Y1=KP［ 1/（ 1＋ tdS ）＋ TDS（ td） /（ 1＋
tdS ） （ td） ］ X1
? Y1=KP ｛ 1/（ 1＋ tdS ）＋（ TD/ td） ［ tdS/
（ 1＋ tdS ）］｝ X1
? Y1=KP ｛［ 1/（ 1＋ tdS ） ］ X1 ＋（ TD/ td）
［ tdS/ （ 1＋ tdS ）］ X1｝
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
111
111
11
1
11
1
11
1
)
11
1
(
X
St
St
t
T
X
St
KX
St
St
t
T
St
K
X
t
t
St
ST
St
KX
K
ST
T
K
ST
KY
d
d
d
D
d
P
d
d
d
D
d
P
d
d
d
D
d
P
D
D
D
D
D
P
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取微分时间
常数 td(td→ P1)
3 LAG1 (1-e-
t/P1)X1
A B C C 一阶滞后运算
4 LD X1 X1 (1-e-
t/P1)X1
B C D 读取输入 X1
5 LD P1 P1 X1 (1-e-
t/P1)X1
A B 读取微分时间
常数 td(td→ P1)
6 LED1 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A B B 微分运算
7 LD P2 P2 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A B 读取微分时间
TD(TD→ P2)
8 LD P1 P1
P2 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A 读取微分时间
常数 td
9 ÷ P2/P1 e-t/P1X1
(1-e-
t/P1)X1
A A 除法运算
TD/td
10 * (1-e-
t/P1)X1
A A A 乘法运算
1
2
11 P
PXe pt?
11 + ▲ A A A A 加法运算
12 LD P3 P3 ▲
A A A 读取比例增
益 KP
13 * ▲
A A A A 乘法运算
14 ST Y1 ▲ A
A A A
15 END ▲ A A A A
1
2
11
11 )1(
P
PXeXe ptpt ?? ??表中 ▲ 为
Y1=[(1-e-t/P1)X1+e-t/P1X1P2/P1]P3
=KP[(1-e-t/td)+e-t/tdTD/td]X1
当 X为单位阶跃时，即 X=1
t=0 时,Y1=KP× TD/td× 1=KPKD
t=∞时,Y1=KP× 1=KP
t=TD/KD=td时,
Y1=KP[(1-e-1)+e-1KD]× 1
=KP[1+(KD-1) e-1]× 1
=KP+KP(KD-1)0.368
1
X1
t
t
KP(KD-1)0.368
Y1
KP
KPKD
4.纯滞后
纯滞后时间
输入
纯滞后运算输出
输入输出
t
符号 DEDn n=1-3
算法 设 (S2)=输入值 X1,
(S1) =滞后时间常数 ?，则
DED1(S1)=(S2)t-(S1)→S 1,Sn→S n-1(n=3-5),
(S5)=(S5)
?=0~1000s,对应于内部数据 0~1。
注释：将存在 S2中的输入值滞后存入 S1中的
时间常数 ?后再送入 S1中。
5.变化率运算
变化率运算是利用纯滞后运算，从当前
的输入值减去滞后时间内的过去输入值。
滞后时间
纯滞后运
算输出
输入
t
输入 /
输出
变化率输出
符号 VELn n=1-3
算法 设 (S2)t =输入值 X1,(S1) =滞后时间常数 ?，则
VEL1(S1)=(S2)t -(S2)t-(S1)→S 1,Sn→S n-1(n=3~5),
(S5)=(S5)
?=0~1000s,对应于内部数据 0-1。
由于运算结果有时可能是负值，故在输出变
化率运算结果时，应加一定的偏置或取绝对
值。
6.变化率限幅运算
输入 /
输出 100%
0% P1
P2
方波输入
限幅
输出
t 1/P
1 m 1/P2 m
符号 VLMn n=1-6
算法 设 (S3)=输入值 X1,(S2)=上升变化率限幅值，
(S1)=下降变化率限幅值，运算结果 →S 1
变化率限幅的设定范围 =0~100%/m，对应于
内部数据 0~1
若变化率限幅的设定范围所对应的数据
﹥ 7,000,输入信号将不受限制，可按原状
态直接输出。
7.应用举例 2
(1)按下述框图编程
DED1（ P1）
LAG1（ P2）
* K1
X1
e-?s
1/(1+Ts)
* K1
X1
? → P1
T → P2
Y1
广义对象：纯滞后 +一阶滞后
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取纯滞后时
间
3 DED1 X（ t-P） A B C C 纯滞后运算
4 LD P2 P2 X1 A B C 读取时间常数
5 LAG1 (1-e-t/P2)X(t-P) A B C C 一阶滞后运算
6 LD K1 K1 (1-e-
t/P2)X(t-P)
A B C 读取常数信号
K1
7 * (1-e-t/P2)X(t-P) K1 A B C C 乘法运算
8 ST Y1 同上 A B C C 将结果存入 Y1
9 END 同上 A B C C 结束
(2)根据下列框图编程
1,LD X1
2,LD P1 T1 →P 1
3,LAG1
4,LD P2 T2 →P 2
5,LAG2
6,LD P3
7,VEL1 ? →P 3
8,ST Y1
9,END
LAG1
LAG2
VEL1
Y1
X1
P1
P2
P3
8.十段折线函数运算
符号 FXn n=1-2
n表示折线函数运算在用户程序中最多使用 2条,
FX1和 FX2具体到一条折线函数在用户程序中使
用的次数不受限制。
算法 直线方程 两点式
1
112
1
112
1
112
12
1
12
1
1.0
))((
1.0
))((
1.0
F
XXFF
F
FF
XXFF
XX
FFFF
FF
FF
XX
XX
?
??
?
??
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
输入
输出
0.9 1.0 0.1
0.2
Xi-1 Xi
X
F1
F2
F3
Fi-1
Fi F
F10
F11
1.068
-6.3
算法 设 (S1) =输入值 X1,若 0<Xj-1<X <Xj<1,
则 F=(Fj-Fj-1)/0.1[(S1)-Xj-1]+Fj-1→S 1, (j=2-11),
0<F<1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
9.脉冲计数运算
符号 CPOn n=1-2
算法 设 (S2) =输入值 X1,(S1) =脉冲计数率，则
CPO1(S1)=(S1)(S2)1000→(S 1),
(Sn) →S n-1(n=3-5),(S5)=(S5)
单位：脉冲 /h
输入值 (S2) 0.000-1.000
脉冲计数率 (S1) 0.000-1.000
脉冲输出 (S1) 0.000-1.000
10.计时运算
符
号
TIMn n=1-4
算
法
设 (S1) =起停信号, 起停信号 =0，计时
关闭；起停信号 =1，计时启动。运算结
果与时俱增,
计时运算后的计时时间 →(S 1),
(Sn) →(S n) (n=2-5)
11.应用举例
(1)试按下列功能框图编程
CPO
1（ K1） X1 DO1
计数率
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取计数率
3 CPO1 X1 A B C C 脉冲输出到
DO1
4 后续运算
注意,
CPO指令的编号和状态量输出寄存器的
编号对应一致,
CPO1执行时，则由 DO1输出；
CPO2执行时，则由 DO2输出；
不必再使用 ST DO1这一指令。
（ 2）试按下列功能框图编程
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 FX1 10段折线
输出
A B C D 10段折线函
数运算
3 LD P1 P1 10段折
线输出
A B C 读取 P1
4 * (10段折线
输出 )P1
A B C C 乘法运算
5 ST A3 同上 A B C C 输出
6 END 同上 A B C C 结束
FX1 * X1 A3
P1
（四）条件判断运算 14条
1.报警运算
符号 HALn n=1-4
LALn n=1-4
算法
输入值
上限报警点
下限报警
设定值
上限报警
设定值
下限报警点
滞区值 (S1) 滞区 (死区 )值
算法 设 (S3) =输入值 X1,(S2) =报警设定值,(S1) =
报警点的滞区值,
若前未报警，当 (S3) ＞ (S2)时，则把异常标记
1→ S1，否则把正常标记 0→ S1,
若前已报警，当 (S3) ＞ [(S2)-(S1)]时，则把异
常标记 1→ S1，否则把正常标记 0→ S1,
(Sn) →S n-1(n=3-5),(S5)=(S5)
输入值和报警设定值为 -7.999～ +7.999,
报警点的滞区值范围是 0.00-7.999。
? 2.数字逻辑运算
符号 AND 逻辑与运算
OR 逻辑或运算
NOT 逻辑非运算
EOR 逻辑异或运算
算法 AND (S2)∩(S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
OR (S2)∪ (S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
NOT (S1)→ S1,(Sn)→(S n) (n=2-5),
EOR (S2)∪ (S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
S1 S1
0 1
1 0
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
AND OR NOT EOR
只有 S1和 S2均
为 1时输出为 1
L=A+B
只要 S1和 S2有
一个为 1输出
就为 1
两个状态不相
同时则为 1,
两个状态相同
时则为 0。
L=A·B
? 3.条件转移运算
符号 GIFnn
算法 当 (S1)=1时，则执行第 nn号指令；
当 (S1)=0时，则顺序执行。
(Sn)→S n-1 (n=2-5),(S5)=(S5)。
n=2-5表明执行完 GIFnn指令后,
(S1)消失。
4.无条件转移运算
符
号
GOnn
算
法
无条件转移到 nn号指令,(Sn)=(Sn)
(n=1-5)
符
号
CMP
算
法
当 (S1)≤(S1)时，则 1→ S1,当 (S1)＞ (S2)时,
则 0→ S1。 (Sn)=(Sn) (n=2-5)
5.比较运算
符
号
SW
算
法
(S3)=输入值 X1,(S2)=输入值 X2, (S1)=
切换信
号 1或 0，当 (S1) =1时，则 (S2)→S1,当
(S1)=0
时，则 (S3)→S1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
6.切换
（ 7）利用子程序运算
GO SUBnn 无条件向 nn号子程序转移。
GIF SUBnn 在条件成立 [(S1) =1]时，向 nn号
子
程序转移。
SUBnn 表示子程序开始
RTN 表示子程序结束返回主程序
（ 8）应用举例
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD DI1 1 A B C D 读取 DI1中的数 1
2 LD DI2 0 1 读取 DI2中的数 0
3 AND 0 A 与
4 LD DI3 1 A 读取 DI3中的数 1
5 OR 1 A 或
6 NOT 0 A 非
7 ST DO1 0 A 运算结果存 DO1
8 END 0 A 结束
a,若 (DI1)=1,(DI2)=0,(DI3)=1完成逻辑运算
1321 )()()( DODIDIDI ???
b,试编程
EOR NOT DI1 DI
2
DO1
1 1
1 0
程序 S1 S2 S3
1 LD DI1 1 A B
2 LD DI2 1 1 A
3 EOR 0 A B
4 NOT 1 A B
5 ST DO1 1 A B
6 END
c,试编程
1,LD X1
2,LD X2
3,LD DI1
4,SW
5,ST Y2
6,END
OFF ON
X1 X2
DI1
d,试编程
CMP(X1≤X2)
X2 X1
DO1
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD X2 X2 X1 A B C 读取输出 X2
3
CMP
0/1
X1
A
B
C
比较
4 ST DO1 0/1 X1 A B C 结果存入 DO1
5 END
(S1)＞ (S2)0→ S1
(S1)≤(S2)1→ S1
e,试编程
DI1：计时运算的启动信号（ 0或 1）
送入计时器，作计时运算,0不
计时,1才计时。
判断：若 P1≥TIM1,即 (S1)＞ (S2),
0→S1即可 LD DI1； 若 P1＜ TIM1
即 (S1)≤(S2)1→S1即可 GIFnn。
判断,DI1是否等于 1，若不是,
则有条件转移，故用 NOT和
GIFnn。若是进行特殊运算。
TIM1
特殊运算
P1≥TIM1
DI1=1?
是
是
否
否
DI1
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
nn
LD
DI1
TIM1
LD P1
CMP
GIFnn
LD
DI1
NOT
GIFnn
特殊
运算
后续运
算
DI1
时间
P1
0/1
DI1
A
X1
时间
A
A
A
A
B
B
A
A
B
B
B
B
B
C
B
A
B
B
B
B
B
D
C
B
B
B
B
B
B
读计时器启动信号
作计时运算
读取给定时间
有条件转移到 nn步
读计时器启动信号
否
有条件转移到 nn步
(S1)＞ (S2)0→ S1
(S1)≤(S2)1→ S1
…
…
f,试按框图编程
1,LD X1
2,LD P1 ? → P1
3,LAG1
4,LD P2
5,-
6,LD P3 下限报警设定值 → P3
7,LD K1 滞区量度 → K3
8,LAL1
9,LD P5 11,ST DO1
10,LD K2 12,END
LAL
+
LAG
-
HAL
DO1
X1
P1
P2
P3
P4
P5
K3
K2
5、控制运算 3条 （ BSC,CSC,SSC）
（ 1） 基本控制运算
a,符号 BSC
b,控制单元和控制要素
控制单元 ——决定控制回路的构造,
BSC只有一个回路。
PV（ 测量）
SV（ 给定）
MV（ 输出）
相当于一台调节器
? 给定 — 内给定 /外给定 内给定,
? 1.LD X1
? 2.BSC
? 3.ST Y1
? 4.END
? 外给定,
? 1.LD X2
? 2.ST A1
? 3.LD X1
? 4.BSC
? 5.ST Y1
? 6.END
CNT1
MV
BSC
PV SV
控制要素 ——决定控制方式
BSC有 3个控制要素。
CNT□ =1——标准 PID控制
CNT□ =2——采样值 PI控制
CNT□ =3——批量 PID控制
这里□只能填 1
（ a） 标准 PID控制 CNT1=1
定值控制（内给定）
随动控制（外给定）
KPV
K
sT
sT
sT
e
PV
P
MV
D
D
D
IB
)
1
(
100
?
???
KPV
K
sT
sT
sT
e
e
P
MV
D
D
D
IB
)
1
(
1 0 0
?
???
式中,
MV——输出值
PV——测量值
e ——偏差值
PB——比例带
TI ——积分时间
TD——微分时间
K ——可变增益
KD——微分增益
s ——拉氏变换算子
由上边两式可以看出,
ⅰ 由于微分运算仅对测量值有响应,
[TDs/(1+TDs /KD)]PV,∴ 微分运算可采用微分先
行的方式，这样第一可以防止高频干扰对控制动作
的不良影响，第二可以避免给定值大幅度变化而引
进的干扰（会造成系统振荡）
ⅱ 微分运算的传递函数为 TDs/(1+TDs /KD)表明
微分是具有饱和特性的不完全微分。
ⅲ 比例运算采用两种控制方式，在定值控制时，
比例运算对测量值的变化有响应，而对给定值的变
化没响应。 ∵ 偏差 e=PV-SV,因此外界
干扰存在与否，总可以进行理想控制，而给定值变
化时，输出值也不会变化，可取得稳定的控制；
在随动控制时，比例运算对偏差值的变化有响应，
∵ 偏差 e=PV-SV,因此当测量值和给定值发生变化
时，输出都会有变化,∴ 为了消除偏差，改变给定
值也会有迅速的响应。
ⅳ 将积分运算和微分运算分别独立进行运算后
再作加法,∴ TI和 TD没有相互干扰问题。
（ b） 采样 PI控制 (CNT□ =2)
采样 PI控制 ——在每个采样周期之内，控
制作用只在短时间内存在。
这是一种等等看的控制方式，也就是说每一
次改变调节器的输出后要等待足够的时间，以
便让控制作用得到充分的反应之后，再决定下
一步控制动作，因此可以有效的消除纯滞后对
系统调节品质带来的影响,
适用场合：大多用于纯滞后时间 ?和滞后时
间常数 T较大的生产过程。
输出保持
积分动作 P+I
控制时间 SW
采样周期 ST
SW
输出
偏差
t
t
采样值 PI控制在每个采样周期 ST中，只是在
控制时间 SW内有 PI控制动作，而在（ ST -SW）
时间内，输出处 于保持状态。
ST与 SW可由侧面板的键盘进行设定，通常应取,
ST= ? +T× (2~3)； SW=ST/10
?——纯滞后时间,
T——滞后时间常数
ST大一点，可以减小超调的前沿特性，若系统中主
要干扰的最短周期 TN＜ ST,则不能对该干扰实施控
制，故要求 ST≤TN/5
附加非线性控制功能
附：在（ a） 标准 PID控制和（ b） 采样值 PI控制
中，全具备非线性控制功能。非线性控制功能的动
作原理如图所示。
GW
偏差
非线性输出
增益 =1
GG
0~1.0
①
② ′
②
① ′
图中,
横坐标 ——偏差 信号
纵坐标 ——非线性输出
GW——非线性死区宽度
GG——非线性增益
当偏差 ≤GW时,GG=0~1之间的某个数；
当偏差＞ GW时,GG=1
当非线性增益 GG变化时，如图所示① → ②，非
线性死区宽度之外的特性曲线则产生平移
① ′→ ② ′，如图所示。
非线性增益 GG可在 0~1之间选取，当 GG=0时，
在非线性死区宽度内停止控制动作。
非线性死区 SW可在 0%~100%之间选取，当 S=0
时，则由非线性控制变成了线性控制。
GW和 GG由 SLPC侧面板的键盘设定。
PH值控制和球缸液位控制为非线性对象，常在
PID运算之前插入非线性环节，以实现非线性 PID调
节。
（ c） 批量 PID控制 (CNT□ =3)
给油罐车一个一个地灌装石油的过程就是一个批量
过程。
油罐车
阀 石油 qv
上限流量
下限流量
下降时间 上升时间
剩余流量
初始流量
qv
t
t1 t2
开始 结束
开始时，阀门一打开，立即就有一个流量可称为
初始流量,随后阀门越开越大，流量也越来越大，
按一定速率变化，当阀门开到最大时，流量也达到
上限流量,然后以上限流量为基准，在一段时间内
保持不变，当油罐车快要装满时，阀门则要越关越
小，流量也越来越小，也是按一定速率变化，当阀
门几乎要关闭时，到达 下限流量,再以此流量为基
准，把油罐车几乎装满，最后关死阀门。由于阀门
和管道出口之间总有一定的距离，所以阀门关死之
后，管道内尚有一些残存的油液继续流出，直到 剩
余流量 全部流完为止。通常 要求装载的流量减去管
道残余的流量为批量的给定值。
在批量过程中，要求达到的目的是测量值快速,
无超调地到达给定值。我们来看下边这个图。
给定值相当于上限流量，测量值即为流经阀门的
流量的大小，输出值即为控制阀门的开度的大小。
PID
测量值 (PV)
输出值 (MV)
给定值 (SV)
输出
上限设定值
(MH)
手动运转 批量开始 自动运转
偏差值 (BB)
输出上限值输出
偏差设定值 (BD)
锁定宽度 (BL)
在批量控制开始时 (即手动切入自动后 )，调节器
的输出 MV=输出上限值 MH。 使阀门全打开，流量
达到最大，故检测到的 PV很大，它迅速接近 SV,也
就是说当 (PV-SV)＞ BD(偏差设定值 )表明 偏差很大 。
MV=MH,当使 PV值迅速接近 SV值时，又要求 PV在
接近 SV时,不能超调 。如果 (PV-SV)＜ BD则认为系
统处于稳定状态,可 切换到 PID控制,在切换时,为防止
MV越限,则使 MV=MH-BB(偏置设定值 ),进入 PID控制
之后,若 (PV-SV)＞ BD,但仍在锁定宽度 BL之内,输出
依旧进行 PID控制,倘若不在 BL之内,则输出 =MH,无
PID控制,
BD=0~± 100%,BB=0~100%,BL=0~100%
其数值可由侧面盘的键盘设定。
（应当指出：以反极性状态出现的偏差 ＞ 偏差设定
值时,MV=ML）
BD SV
BL
PV
在 BL之外
在 BL之内
c,可变型给定值滤波
（ a） 功能
使给定值变得更平滑，以便改善给定值变
化时的响应特性。
（ b） 用途
用于经常要修改给定值的控制系统中，例
如，串级控制系统主调节器的输出 =副调节器
的给定。 ∵ 主调的 MV经常变化，故引起副调
的 SV的经常变化。
（ c） 原理
以 PI-D控制运算为基础，对给定值进行滤
波，通过调节 α,β来改变滤波效果。
一阶滞后环节 +微分环节滤波
一阶滞后环节 -微分环节滤波
?
? SV
(1+αTIS)/(1+TIS) (1-βTDS)/(1+TDS)
I
D
P GP(S)
?=1,? =0
?=0.4,? =0
?=0.4,? =0.2
?=0,? =0
α↑→波形的变化率 ↑→波形陡峭；
β↑→波形的变化率 ↓→波形平缓，超调较小。
调整方法,
当 SLPC调节器 不带 PID自整定功能时，选择 ?=0.5，?=0,变更 MV,根据其响应求出最佳 PID值，再
令 SV阶跃变化，调整 ?,获得希望的 ?。
当 SLPC调节器 带 PID自整定功能时，选择 ?=0.5，?=0，利用自整定功能进行调整，获得希望的 ?。
设定方法,
?存在可变参数寄存器 PXn中,n=1~2,利用SLPC调节器的侧面板 PN键设定其大小
?存在可变参数寄存器 PYn中,n=1~2,利用SLPC调节器的侧面板 PN键设定其大小
d,功能扩展
功能扩展利用 A,B,FL寄存器。
A1（ 串级设定） ——输入外给定信号
A2（ 输入补偿） ——输入一个信号和 CNT1的偏差
信号相加，用于史密斯补偿控制。
A3（ 可变增益） ——输入一个信号和 CNT1的 KP相
乘
A4（ 输出补偿） ——输入一个信号和 CNT1输出相
加
A9（ 输出跟踪） ——在, C”和, A”方式下当 FL9=1
时,A9的信号输出到 S1寄存器
B5（ 非线性增益） ——
B6（ 上限指针设定值） ——
B7（ 下限指针设定值） ——
B8（ 偏差报警设定值） ——
B9（ 变化率报警设定值） ——
B10（ 变化率报警时间设定值） ——
B11（ 输出值上限限幅值） ——
B12（ 输出值下限限幅值） ——
B13（ 采样 PI的采样周期） ——
B14（ 采样 PI的控制时间） ——
B15（ 批量 PID偏差设定值） ——
A12（ 给定值输出） ——CNT1的给定值存贮在 A12中
A14（ 输出值） ——输出值存贮在 A14中
A15（ 测量指针） ——测量值存贮在 A15，并输出到动
圈式指示表头
A16（ 给定指针） ——给定值存贮在 A16，并输出到动
圈式指示表头
B1（ 比例带 1） ——
B2（ 积分时间 1） ——
B3（ 微分时间 1） ——
B4（ 非线性死区） ——
B16（批量 PID偏量值） ——
B17（ 批量 PID锁定宽度） ——
B18（ 可变型给定值滤波系数 ?） ——
B19（ 可变型给定值滤波系数 ?） ——
FL1（ 上限报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值上限报警
FL2（ 下限报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值下限报警
FL3（ 偏差报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1偏差报警
FL4（ 变化率报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值变化率报警
FL9（ 输出跟踪） ——,0” 自动,,1” 跟踪
FL10（ C/A切换） ——,0” A,―1‖C
FL11（ A/M切换） ——,0” M,―1‖C,A
FL18,FL30,FL31——PID参数自整定状态
对于 An,Bn,FLn寄存器不使用时，内部的予设定
值可保证它变得无效，如同不存在一样。
e,算法
(S1)=测量值 PV,执行 CNT1所指定的 3种运算中的一
种，运算结果 → S1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
f,运行方式切换
有 3种运行方式,
C（ 串级）
A（ 自动）
M（ 手动）
运行方式切换的方法,
C-A-M按键开关
编制用户程序
上位机
运行
方式
给定值 运行方式切换
切换 切换方式 给定值
C A1寄存器
提供
C→A 无平衡无扰动 给定值不变
C→M 无平衡无扰动 给定值不变
A SET按键
提供
A→C 无平衡无扰动 给定值变化
A→M 无平衡有扰动 给定值不变
M SET按键
提供
M→C 不存在
M→A 无平衡无扰动 给定值不变
g,应用举例
（ a） 根据框图编程
1,LD X2
2,LD K1
3,*
4,ST A1
5,LD X3
6,LD P1
7,-
8,ST A4
Y1
FL2
A1
A4
DO2
FL1
X1
DO1
(X3 -P1)
K1X2
9,LD X1
10,BSC
11,ST Y1
12,LD FL1
13,ST DO1
14,LD FL2
15,ST DO2
16,END
（ b） 按框图试编程
1,LD X1
2,LD K1
3,*
4,LD X2
5,LD K2
6,*
7,+
8,BSC
9,ST Y1
10,END
START
PV=K1X1+K2X2
→PV
BSC
MV→Y 1
END
（ c） P346 3-10
1,LD X2 10,ST A1
2,LD P1 11,LD DI1
3,* 12,NOT
4,LD P2 13,GIF15
5,+ 14,ST A16
6,LD K1 15,LD X1
7,HLM 16,BSC
8,LD K2 17,ST Y1
9,LLM 18,END
DI1=1时,A16的内容
=外给定信号 = A1的
内容，要保持此点成
立，必须加 NOT,∵
原来为 1,NOT后为 0，
只有 0,GIF才顺序执
行，把 A1的内容送入
A16, ∴ 显示外设值。
1,LD X1
2,FX1
3,LD K1
4,*
5,ST A3
6,LD X1
7,BSC
8,ST Y1
9,END
X1
Y1
温度
t A
3
（ d）按框图编程
（ e） 按框图编程
1,LD Y1
2,LD Y1
3,LD P2
4,DED1
5,-
6,LD P3
7,LAG1
8,LD P1
9,*
10,ST A2
1-DED1(P2)
LAG1(P3)
*
P1
BSC
A2
Y1
X1
11,LD X1
12,BSC
13,ST Y1
14,END
（ 2）串级控制
a.符号
CSC
b.控制单元和控制元素
控制单元 ——决定控制回路的构造
有 2个单回路
测量信号
PV1,PV2
给定信号
SV1,SV2
输出信号
MV1, MV2
相当于 2台调节器串
联
CNT1
PV1
PV2
CNT2
MV2
MV1
SV2
CSC
控制要素 ——决定控制策略
有 3个控制要素,
标准 PID
采样值 PI
批量 PID
C.功能扩展
利用 A,B,FL寄存器
A1（ 串级设定）
A2（输入补偿）
A3（可变增益）
A4（输出补偿）
A6（设定值输出）
A7（可变增益）
A8（输出补偿）
A9（输出跟踪）
A12（设定值输出）
A13（设定值输出）
A14（输出值）
A15（测量指针）
A16（给定指针）
B1（比例带）
B2（积分时间）
B3（微分时间）
B4（非线性死区）
B5（非线性增益）
B6（上限报警设定值）
B7（下限报警设定值）
B8（偏差报警设定值）
B9（变化率报警设定值）
B10（变化率报警时间设定值）
B11（输出上限限幅设定值）
B12（输出下限限幅设定值）
B13（采样 PI的采样周期）
B14（采样 PI的控制时间）
B18（可变型给定值滤波系数 ?）
B19（可变型给定值滤波系数 ? ）
B21（比例带）
B22（积分时间）
B23（微分时间）
B24（非线性死区）
B25（非线性增益）
B26（测量值上限报警设定值）
B27（测量值下限报警设定值）
B28（偏差报警设定值）
B29（变化率报警设定值）
B30（变化率报警时间设定值）
B31（输出上限限幅设定值）
B32（输出下限限幅设定值）
B33（采样 PI的采样周期）
B34（采样 PI的控制时间）
B38（可变型给定值滤波系数 ?）
B39（可变型给定值滤波系数 ? ）
FL1 （测量值上限报警）
FL2 （测量值下限报警）
FL3 （偏差值报警）
FL4 （测量值变化率报警）
FL5 （测量值 2上限报警）
FL6 （测量值 2下限报警）
FL7 （偏差值 2报警）
FL8 （测量值 2变化率报警）
FL9 （输出跟踪）
FL10 （ C/A切换）
FL11 （ A/M切换）
FL12 （内部串级开关）
FL13 （ 模拟 /计算机设定）
FL14（ DDC输出来自上位系统）
FL15 （ 停止通信）
? d.算法
符号 CSC
算法 (S2)=主回路测量值 PV1,
(S1)=副回路测量值 PV2,
执行 CNT1和 CNT2所指定的 3种控制运算
中的一种，其运算结果 MV2→S1,
(Sn)→(Sn-1) (n=3-5), (S5)= (S5)
类型 切换到串级
切换 切换方法 优先权
C-A-M
按键
→ C 直接按动 1
MODE
按键
→C MODE3 =0 3
副回路单独控制 MODE3 =1
FLn寄
存器
→C FL12=0 2
副回路单独控制 FL12=1
e.切换到串级方式
f.显示方式
（ a）主回路显示方式
调节器显示 PV1,SV1,MV2
（ b）主副回路均显示方式
手操器显示 PV1,SV1,MV1,
调节器显示 PV2,SV2,MV2
（ c） 主副回路切换显示方式
编程使 FL12引入切换信号,
显示 PV1,SV1,MV1
PV2,SV2,MV2
g.应用举例
（ a）根据框图编程
L
F 丁二稀
苯二稀
混合槽
PV1
1~5V
液位变送器
1~5V
流量变送器
PV2
MV1 MV2 FIC
LIC
（不考虑流量相加的问题）
1,LD X1（ 主调）
2,LD X2（ 副调）
3,CSC
4,ST Y1
5,END
?
（ b） 某串级控制系统功能框图如图所示，试
编写程序
+ *
X1
X2 Y1
P3 P4
PV2
PV1
K1＞ 211 PPX ?
CSC
HLM(K1)
211 PPX ?
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
LDX 1
SQT
LD P1
*
LD P2
+
LD K1
HLM
LD X2
X1
P1
P1
P2
K1
X2
A
A
A
P1
A
A
B
B
A
B
A
B
A
B
A
C
C
B
C
B
C
B
C
B
D
D
C
C
C
C
C
C
C
读取 X1
开方
读取 P1
乘法
读取 P2
加法
读取 K1
上限限幅运算
读取 X2
211 PPX ?
1X
1X
1X
1X
211 PPX ?
211 PPX ? 211 PPX ?
10
11
12
13
14
15
16
17
LD P3
*
CSC
ST Y1
LD P4
+
ST Y2
END
P3
X2 P3
MV2
MV2
P4
MV2+P4
同上
同上
X2
MV2
读取 P3
乘法
串级控制
输出 Y1
读取 P4
加法
输出 Y2
结束
211 PPX ?
211 PPX ?
（ 3）选择控制运算
a,符号 SSC
b,控制单元和控制要素
控制单元决定了控制回路的构造
有 2个单回路串联
测量值 PV1,PV2
给定值 SV1,SV2
输出值 MV1,MV2,MV3
CNT1 CNT2
CNT3
MV
MV1 MV3
MV2
PV1 PV2
SV2 SV
1
控制要素决定控制策略
有 3种控制要素,
标准 PID
采样 PI
批量 PID
c,功能扩展
利用 An,Bn,FLn寄存器
A1~A12,A14 ~A16
B1~B15,B17~B19, B21~B30,B33, B34, B38, B39
FL1~FL11,FL18, FL30, FL31
d、算法
设 (S2)=CNT1的测量值 PV1,经过 CNT1运
行后得到第一个信号 MV1,
(S1)=CNT2的测量值 PV2,经过 CNT2运行
后得到第二个信号 MV2,
(A10)=第三个信号 MV3,
三个信号根据寄存器 A11的选择条件（信
号）和 CNT3的选择功能，经选择得到运算结
果 MV→S 1
MV= MVmin（ MV1,MV2,MV3） A11=0, CNT3=0
MVmax（ MV1,MV2,MV3） A11=0, CNT3=1
MV1 A11=1,CNT3不设定
MV2 A11=2,CNT3不设定
MV3 A11=3,CNT3不设定
MVmin（ MV1,MV2 ） A11=4,CNT3=0
MVmax（ MV1,MV2 ） A11=4,CNT3=0
(Sn)→S n-1 (n=3~5) (S5)=(S5)
e,选择功能
选择功能取决 A11的条件 和 CNT3的功能 。如：
自动低选 （设 MV1 =MVmin）
自动在 CNT1,CNT2,A10的三个输出信号
MV1,MV2,MV3中选最小的 MV1作为 MV。
条件,A11=0,CNT3=0
方式：自动
CNT1,SV1— 内给定 由 SET按键给出
PV1— 测量值 来自现场
MV1— 输出值 被 SSC选中作为 MV
CNT2,SV2— 外给定，来自 A5的信号
（ MODE3=0）；侧面盘的信号（ MODE3=1）
PV2—— 测量值，来自现场
MV2—— 没选中，处于开环。
为了防止该调节器出现积分饱和，自动拆除
积分作用，只剩比例作用，故,
MV2=MV+KP2*e2
CNT2等待机会，其输出跟踪被选中的 CNT1
的输出，使二者保持相等，以便将来无扰动
切换。
f,应用举例
（ a）当对象特性变化较大时，常采用由外部
接点切换两种 PID整定参数的控制系统。
CNT1 CNT2
CNT3
A12
+ A
11
DI1
K1=1
MV1 MV2
Y1
X1
内 SV 例如；第一种
PB=100%
TI=1分
TD=0.5分
第二种
PB=50%
TI=1分
TD=0.75分
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
LD A12
ST A5
LD DI1
LD K1
+
ST A11
LD X1
LD X1
SSC
ST Y1
END
A12
A5
DI1
K1
DI1+K1
A11
X1
X1
MV
MV
A
A12
A5
DI1
A5
DI1+K1
A11
X1
A11
A11
B
A
A12
A5
A12
A5
DI1+K1
A11
DI1+K1
C
B
A
A12
A
A12
A5
DI1+K1
A5
D
C
B
A
A
A
A12
A5
A5
A5
A5
读取 A12给定值
把 A12给定值送
到 A5
读取变化率
读取常数 K1
加法
选择信号送 A11
空压机 马达
X1 X2
压力 流量
SLPC
OR FL1 FL
5
低选
上限报警 SQT
（ b）参见下图，编程
Y1 给定 转速
控制 测速
SC
由电机带动的空气压缩机系统，通过控制电
机的转速，将空压机的压力限制在极限范围
之内，借以控制排出空气的流量。
将空压机出口压力及流量信号输入 SLPC,构
成压力和流量选择控制系统。 SLPC的输出作
为电机转速控制系统的给定值。
若压力在正常范围内，选择流量信号的输出
作为转速控制系统的给定值，若压力增大到
某一设定值，选择压力信号的输出作为转速
控制系统的给定值，以防过压。
1,LD K1
2,ST A11
3,LD X1
4,SQT
5,LD X2
6,SSC
7,ST Y1
8,LD FL1 流量信号上限报警 （,0”正常，,1”异
常）
9,LD FL5 压力信号上限报警 （,0”正常，,1”异
常）
10,OR
11,ST DO1
12,END
6、用户程序设计要领
（ 1） SLPC调节器 I/O个数的限制
AI≤5个,AO≤3个
DI≤6个,DO≤6个
超过规定必须选用一台以上 SLPC调节器
（ 2）带设备编号的运算指令应用限制
带编号的运算指令使用次数 ≤最大编号
LAGn n=1~8
DEDn n=1~3
VELn n=1~3
除折线函数运算指令之外，其它带相同
编号的运算指令在程序中只能使用一次。
BSC,CSC,SSC一次只可使用一种，每
种只能使用一次。
（ 3）转移指令的使用
GO,GIF指令原则上可转移到任何一步，
但向步序小的方向转移有可能在 END指令之前
形成死循环。建议,
例,12（ ij） GO33（ nn）
ij=2,nn=9,2＜ 9
GIFnn指令运算完后，其 (S1)的内容消失。
GO SUB； GIF SUB,若 SUB不存在，则出现死
循环。
步序 程序
i j GOnn
i,j,n=0~9,i j≠0,i j＜ nn
（ 4）数据规格化
内部数据为 0~1,
Xn,Yn,Kn,Pn,Tn,An,Bn,(Dn),
En数据范围 +7.999~-7.9999,
Pn用于时间参数设定时，为正值
（ 5） An,Fn,Bn的使用
功能扩展利用 An,Fn,Bn寄存器
外给定,I/O补偿、运行方式、可变增益
等功能应在控制指令之前送入 An或 FLn,
报警信息输出可在控制指令之后送入 FLn
（ 6）重要信号处理
重要信号应接在 X1,Y1上,∵ 即使 CPU故
障这条通道仍可进行指示和手动操作
（ 7） DOn (n=1~2)的使用
在 CPOn (n=1~2)指令后面不能使用 DOn
(n=1~2)
（ 8） SQT和 SQT-E不同
其不同点在于切除点不一样
（ 9）－和÷的读数次序
读数次序不同会造成不同的运算结果
（ 10）编程
尽可能利用例题和原有程序，最初编程
时，先创建主要功能以后再增加辅助功能
七,通信
（一）基本概念
1.拓扑结构
拓扑结构 — 网络中各节点相互之间的连接
方式。
节点 — 参加通信网络的最小单位。
源节点 — 发送信息的节点。
目的节点 — 接收信息的节点。
一般是源节点把信息编码，送到传输介
质上，目的节点收到编码后，经过解码才能
确认信息。
（ 1）星形网络
一个主节点和多个普通节点，它们之间
用电缆连接起来。
特点,
★一条电缆只能连接一个普通节点，电缆
的使用数量比较多。
★可连接成辐射形状，使网络覆盖的区域
加宽。
拓扑结构主要有星型、环形、总线型
主节点对网络有控制功能，由它轮流询
问普通节点。
普通节点只能响应它的问询。
主节点发生故障，整个网络停止工作。
主节点采用冗余的措施，一工一备，可
提高网络的可靠性。
普通节点
主节点
电缆
（ 2）环形网络
环形网络用一根电缆将参加通信的所有节点
串联成一个环。
特点,
★某个节点发生故障，可把它旁路，使信息不再
通过这个节点，直接传送到下一个节点，可靠性
因此而提高 。
节点
电缆
（ 3）总线形网络
总线形网络是用一根电缆将所有的节
点串联起来。
特点,
★通信线路可以全部公用；
★结构简单；
★性能价格比好；
★应用广泛。
节点
电缆
2、传输介质
传输介质 — 连接网络上节点物理信号的
通道。
（ 1） 双绞线
每一对导线均须屏蔽，抗电磁干扰的能
力很强 ;
多股导线封装在一根套管中，增设事前
未考虑好的线路比较容易；
价格低；
广泛用于 DCS的通信网络中。
? （ 2） 同轴电缆
? 由于是一根金属导体被另外一根圆筒形金
属导体所包围，如果外层弯曲变形，导致电
? 缆的阻抗改变，会使传输信号衰减。
易于传输高频信号和中频信号。
? （ 3） 光缆
? 不受电磁干扰的影响
3、传输技术
（ 1） 传输方式
a、单向传输方式
信息只能单向传输，由 A节点到 B节点。
多用于数据采集系统中，其它很少用。
发送
节点
A
接收
节点
B
b,半双工传输方式
信息双向传输，先从 A节点到 B节点，再
从 B节点到 A节点，不能同时在两个方向上传
输。
可编程调节器和 DCS的通信就采用半双工传
输方式
A节点 B节点
c,全双工通信方式
信息可以双向传输，同时从 A节点到 B节
点,B节点到 A节点。
用于数据的高速传输，具有广泛的应用
A节点 B节点
（ 2）异步传输、同步传输、传输速率
a,串行异步传输
串行异步传输 —— 在信息发送时，不必
和数据一齐发送同步时钟脉冲的传输方式。
串行异步传输的时间图叫作信息帧。
0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
第 n 帧 第 n+1 帧
0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
第 n 帧 第 n+1 帧
停止位，表示一帧的结
束，一般是 1~1.5bit，必
须是 1，用脉冲上升沿 (1)
表示一帧的结束。
起始位，表示一帧的开始，一般 1bit,必须是 0，
用脉冲下降沿（ 0）表示一帧的开始。
数据位，表示有效数据，一般为 8bit=1字节，必须
是 0或 1，在 8bit中有一位是校验位，实际有效数据
为 7bit,∴ 串行异步传输的效率较低。
再从 1→0,即信号从无到有，则进入第 n+1帧,1→0 的转变叫定时信息
串行异步传输要求
★ 信息以 字符 为单位,
一个字符为一帧,
起始 1bit(1),数据 8bit(2~8),校验 1bit(9),停止 1bit(10),所以 10bit/
一字符
★ 信息以 数据包 为单位,
一个数据包为一帧,
长度不定，必须约定 起始段 和 数据段 的格式。
需要规定,
规定字符传输格式（编码、校验、起停
格式）
规定传输速率（发送、接收的节拍相同）
b、串行同步传输
串行同步传输 —— 在数据传输时，去掉
起始位和停止位，只在数据段开始处用同步
位来指示。
串行同步传输的时间图叫作信息帧
同步位 1 同步位 2 数据位
接收到同步位 1和同步位 2信息之后，目
的节点和源节点开始同步工作，接收信息。
字节和字节之间无间隔，无起始位和停
止位。
串行同步传输的速率＞串行异步传输的
速率
在 DCS的现场控制单元内部的通信
网络常选用串行异步通信。
在 DCS的现场控制单元内部的高级
通信网络常选用串行同步通信。
c、传输速率
在串行异步传输中，传输速率用波特率
表示。
10bit/一帧,
波特率 B=10× 120=1200bit
传输速率 =120个字符 /s
有效传输速率 Bf=8× 120=960bit/s
（ 3）传输协议
传输协议 —— 为正确进行信息传递而制
定的有关规程。
传输协议包括,
查询式
令牌式
时间分槽式
自由竟争式
环形扩展式
查询式传输协议
定义 由主节点依次向普通节点询问，普通节点
总处于被动状态。
网络结
构
星形、总线形
优点
软件设计简单，信息传输的速率高。
缺点 普通节点之间不能进行信息变换，若需交
换，必须另设通信网络，信息延时大；为
了保证安全，主节点应该冗余。
(二 )SLPC和 ?XL集散控制系统的通信
1、构成
?XL=现场控制单元 +操作站 +通信网络
+上位机
现场控制单元中安装了 LCS通信插件，
LCS通信插件通过专用电缆、端子板以及双
绞线和 SLPC相连接。
上位机 操作站
RL总线
现场控制站
端子板
SLPC SLPC SLPC
通信
内容
操作站显示
符号
从操作站设
定信号 备注
测量值 PV 否
给定值 SV 可以
在自动方式
下设定
输出值 MV 可以
在手动方式
下设定
偏差值 DV 否 DV=PV-SV
上限报警设
定值 PH 可以
下限报警设
定值 PL 可以
偏差值 DL 可以
输出上限
值
MH 可以
输出下限
值
ML 可以
比例带 P 可以
积分时间 I 可以
微分时间 D 可以
可变参数
P1
BS 可以
可变参数
P2
CS 可以
辅助参数
1
AUX1 否 存于 Y4寄存器中
辅助参数
2
AUX2 否 存于 Y5寄存器中
辅助参数
3
AUX3 否 存于 Y5寄存器中
过程变量
数据
RAW 否
运行方式 CAS/AU
T/MAN
可以
SPC/DD
C运行
CMP 可以
上位机故
障时备用
运行
BUM/BU
A
否
电流输出
（ Y1） 开
路时报警
OOP 否
2、通信方式
SLPC和 ?XL的现场控制单元中的 LCS插
件之间的通信规格,
拓扑结构 ——总线形
传输介质 ——双绞线
信息传输方式 ——半双工传输方式、串行异
步传输
传输速率 ——15.625Kbit/s
传输协议 ——查询式
信息传输距离 ——小于 100m
检错方式 ——水平垂直奇偶校验，帧长
校验字长 ——起止式，起始位 1bit,数据
位 8bit,停止位 1bit,偶校验位 1bit
SLPC和 ?XL的操作站之间进行数据采集时
的通信方法如下,
当 ?XL的操作站要从 SLPC采集 PV,MV及
运行方式时发出的报文
操作站发出的信息是,
DG-1-3- [YS2PV] - [YS2LS] - [YS2MV] [CR]
[LF]
其含义为,
DG—— 要进行数据采集
1—— 被采集数据的现场控制单元的编号
3—— 一个数据采集报文所要采集的数据量
YS2——SLPC所在的通道编号
PV——要求采集 SLPC的数据是测量值
LS——要求采集 SLPC的数据是运行方式
MV——要求采集 SLPC的数据是输出值
CR——打印机回车
LF——打印机换行
- ——表示空格
[ ]——表示数据的汇总
操作站接受到的信息,
DG-1-3- [- - - - - 74.8]- [AUT- - - - - -]- [- - - - -
65.5] [CR] [LF]
即,1号现场控制单元（下挂 SLPC调节器）
测量值 PV=74.8
运行方式为自动方式 AUT
输出值 MV=65.5
一,构成
二,功能
三,方框图
四,原理电路
五,运算控制原理
六,运算指令
七,通信
? 本节重点内容介绍,
? 一,基本定义
? 控制单元、控制要素、热启动、冷启动,C
状态
? 二,基本知识
? 熟悉运算指令并会编程
? （熟悉 A,FL寄存器的功能，会用运算指
令熟练编程）
第五节 SLPC调节器（ YS-80）
一,构成
? (一 )正面板
? 工位号牌
? 故障指示灯
? 报警指示灯
? 测量信号指针
? 给定信号指针
? 给定信号调整按键
? 运行方式切换开关
? 输出指示表
? 手动操作杆
? 调节阀动作标记
? PF指示灯
? 可编程功能键
工位号牌 —— 标明被测变量、仪表功能、
工 段代号、序号
故障指示灯 —— 调节器的运算、控制回
路有故障时灯亮
报警指示灯 —— 调节器的输入、输出异
常和运算溢出时故障灯亮
测量信号指针 —— 单回路控制时指示
被测变量的测量值，串级和选择控制时指
示主被测变量的测量值
给定信号指针 —— 单回路控制时指示
被测变量的给定值，串级和选择控制时指
示主被测变量的给定值
给定值调整按键 —— 调节给定值大小，，
按 ▲ 给定值 ↑，按 给定值 ↓，同时按▲
给定值不变
运行方式切换按钮 —— 按键上带指示灯，
按下后灯亮，表明所处的状态
A—— 自动
M—— 手动
C—— 串级
注意,
在串级系统中副调节器的给定信号来
自主调节器，属于外给定，要放在,C”上 。
在单回路系统中，给定信号 分为内给
和外给，若是外给定，要放在,C”上。
凡是外给定，均要放在,C’上。
调节阀动作标记 —— 调节阀分为气关
式、气开式，在输出 =4mA时，可定义气开，
也可定义气关；在输出 =20mA时，可定义
气开，也可 定义气关，根据工艺要求确定。
可编程功能键 —— 该键的功能由用户
的程序确定
PF指示灯 —— 由用户程序决定是点亮
或熄灭
输出指示表 —— 指示输出信号 4-20mA，
左为 4mA,右为 20mA。
输出限位指针 —— 表示输出限幅的位置
手动操作杆 —— M时，可以调整手操信号
大小，向 左信号 ↓，向右信号 ↑。
慢速 —— 40s/全刻度；快速 —— 4s/全刻度
（二）侧面盘（调整板）
PROGRAMMABLE CONTROLLER MODEL SLPC
SV 1 800
N TUNING
DI
DO
MODE
CHECK
ALARM
PV
SV
DV
PH
PL
XN
YN
SCALE
DL
VL
VT
PID
STC
EN
MV
MH
ML
PN
TN
NON-
LINEAR
BATCH
SAMPLE
PROGAMMER
TUNING ACTION
ENABLE
RSV 2 RSV 1
DIR 1 DIR 2
INHIBIT
ROM
键盘调整开关 —— 为了防止误操作而设
置的开关。
当开关置于禁止（ INHIBIT） 时，键盘
不能操作。
当开关置于允许（ ENABLE） 时，键盘
可以操作。
正反作用开关 —— 确定调节器的正
（ DIR） 反（ RVS） 作用。
正反作用开关有两个，因为内部构造相当
于二台调节器。
ROM插座 —— 用于安装 EPROM。
当卡爪在,ON”位置时,ROM被固定；
当爪卡在,OFF”位置时,ROM可脱落
连接编程器的插座 —— 用于连接编程
器。
二,主要功能
（一）指示、给定、操作功能
1.指示功能
PV和 SV的指示采用动圈型或荧光柱图型指示
表。
MV的指示采用动圈型指示表
2.给定功能
? 内给定 —— 由给定值调整按键给出 1～ 5V
的给定信号。
? 外给定 —— 由外来信号或运算给出 1～ 5V的
给定信号。
3.操作功能
? 运行方式切换 —— 由运行方式切换开关 A-
M-C或用户程序来完成，均为无平衡无扰动
切换。
? 手动操作 —— 由手动操作杆完成，有快速
手操和慢速手操。
? (二 )控制功能
控制功能 控制单元 控制要素
决定控制回路的
构造
决定控制回路的
策略
＝ ＋
? 1.控制单元
用于单回路控
制
相当于一台调
节器
内含一个控制
要素
基本控制单元
串级控制单元
内含两个控制
要素
相当于两台调
节器串联
用于串级控制
选择控制单元
内含两个控制
要素
相当于一台调
节器并联
用于选择控制
2.控制要素
? 标准 PID控制
? PB=6.3～ 999.9%
TI= 1～ 9999s
TD=0～ 9999s
? 采样值 PI控制
? PB=6.3～ 999.9%
TI= 1～ 9999s
ST（ 采样周期） =0～ 9999s
SW（ 控制周期） =0～ 9999s
? 批量 PID控制
? PB=6.3～ 999.9%
? TI= 1～ 9999s
? TD=0～ 9999s
? BD（ 偏差设定值） =0～ 100%
? BB（ 偏置值） =0～ 100%
? BL（ 锁定宽度） = 0～ 100%
?3.兼有的控制功能
? PV上 /下限报警,
? 偏差报警,
? 变化率报警,
? 给定值输出,
? 输入补偿,
? 输出补偿,
? 可变增益（非线性控制）,
? 输出跟踪,
输出限幅
(三 )运算功能
?基本运算
?带设备编号的运算
条件判断
寄存器移位
（四）程序功能
1.编程能力
主程序 — 99步
子程序 — 99步，最多可有 30个子程序。
2.程序设计
设备 — 编程器 SPRG
语言 — POL语言
低速扫描（周期为 0.2s）,最多执行 240
步。
高速扫描（周期为 0.1s）,最多执行 66
步。
（ 五）通信功能
1.和可编程运算站 SCMS的通信
SLPC可与 SCMC进行一对一的通信，同时可
与上位机系统进行通信。
发送数据：数值数据 15个；状态数据 15个。
接收数据：数值数据 15个；状态数据 15个。
最大距离,100m。
通信介质,SCCD型通信电缆
2.与上位机的通信
项目 功能规格
硬件 ?XL现场控制单元内的 LCS插件
CENTUM –XL（ -CS ） 控制站内 LCS插件
通信内容 测量值 （仅监视）,给定值、输出值、运
行方式、输出限幅值,PID参数、可变参
数、模拟量数据 （仅监视 3个）
允许或禁止上位机设定数据
C方式 C方式时代表串级输入信号，可由上位系统
设定串级信号
DDC/SP
C
方式
由上位机指定 DDC方式 /SPC方式
DDC方式：由上位机直接操作输出
SPC方式：由上位机设定给定值
后备方式 上位机故障时，可按指定运行方式运行
自动（ AUTO） 方式备用
手动（ MAN） 方式备用
通信距离 使用 SCCD通信电缆，最长为 100m
(六 )停电处理功能
1.方式
热启动 — 从停电前的状态开始运行（按停电
前的给定值、输出值和运行方式继续工作）。
冷启动 — 以手操的方式，从输出下限值开始
运行（一切从头开始，调节器转入手动操作，
输出从下限值开始重新启动）。
2.方式的选择
停电时间＜ 2s,采用热启动；
停电时间＞ 2s，采用热启动或冷启动。
3.数据保护
停电期间,RAM中的数据用备用电池保护。
(七 )自诊断功能
1.运算控制回路异常，故障灯亮，故障接
点输出开路，此时可进行手动操作。
2.输入、输出信号异常，运算溢出，输出
开路，报警灯亮。
3.备用电池异常，报警灯闪烁。
4.通信异常,C灯闪烁。 (只在计算机方式
时 )
检查异常原因的方法,
在 SLPC调节器的侧面盘上，按
CHECK/ALM键，查找出错原因代码，根据
代码查手册找到异常原因。
三、方框图
计算机一般包括：运算器,
控制器,
存贮器,
输入输出设备及接口,
总线
在微型计算机中，常常把运算器和控制
器作在一个或几个芯片上，构成微处理器
CPU 。
SLPC调节器是内含 CPU的数字式调节
器，和微型计算机差不多，主要包括,
CPU,
存储器（ ROM,RAM）,
输入输出设备和接口（键盘、显示器、
插头座、通信接口、模拟量输入、模拟量
输出、状态量输入、状态量输出）,
总线（数据、控制、地址三总线）
系统 ROM
用户 ROM
显示器
通信接口
模拟量输出
状态量输出
插头座
系统 RAM
CPU
模拟量输入
状态量输入
键盘输入
数
据
总
线
四、原理电路
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI/DO
DI1/DO6
DI2/DO5
DI3/DO4
DI4/DO3
DI5/DO2
DI6/DO1
输
入
口
输
出
口
DI
DI
DI
DI
DI
DI
DO
DO
DO
DO
DO
DO
C A M
通
信
口 系统 ROM
时钟
RAM
D/A
故障
PV
SV
用户 ROM 显示器键盘
SPRG插座
CPU WDT
故障报警
C O
多路开关 多路开关
比较器
手操器按钮
故障
指示器
报警
Y3
Y2
Y1
L1 L2 GND
CPU
采用 8085AHC,时钟频率为 10MHZ,
接受人的指令，完成数据传送，输入输
出，运算处理，逻辑判断等功能。
ROM
系统 ROM
采用 27256型 EPROM,32K字节,
存放系统管理程序及各种运算子程序。
用户 ROM
采用 2716型 EPROM,2K字节,
存放用户编制的程序。
RAM
采用 μPD4464C低功耗 CMOS随机存储
器,8K字节,
存放现场设定数据和中间计算结果。
D/A
采用 μPC648D型 12位高速数模转换器
A/D
D/A转换器 +软件编程 =12位逐位比较式
模数转换器 (通过 CPU反馈编码 )。
显示器
采用 8位 16段码显示器
显示设定参数的种类及数值。
键盘
采用 16个键的键盘,
改变设定参数的种类及数值。
键盘 /显示器接口
采用 8279集成电路芯片
用于 CPU和键盘、显示器的连接
通信接口
采用 8251型通信接口,
用于双向数据通信，为防止通信线路
引入干扰，利用光电耦合器与调节器相连。
模拟量输入通道有 X1～ X5
X1～ X5均为 1～ 5V DC
模拟量输出通道有 Y1～ Y6
Y1=4～ 20mA
Y2,Y3=1～ 5V DC
Y4=PV
Y5=SV
Y6=辅助信号
考察 X1～ Y1这条信号通道。
X1进入调节器之后，经过阻容滤波之后
分成 3条支路。
X1 →多路开关 →比较器 → CPU →D/A→
压 /流 →多路开关 →压 /流 →指示器 →Y1输
出
X1 →阻抗隔离放大器 →故障开关。
X1 →多路开关 → R →故障开关。
输出信号指示器的输入端设有 切换开关,
正常时接受 CPU,D/A,多路开关送来
的正常信号 ；
故障时接受 WDT或 CPU自检程序送来的
故障信号 ；
在发生故障时，将 X1 直接送到 PV的指
针上进行指示,以保证输出信号仍能根据
PV的指示，继续进行手动控制。
同时,Y1切换成保持状态,通过手动
操作杆，可以增加或减小输出信号的大小，
对生产过程进行手动控制 。
结论,
在使用 SLPC调节器时，在故障状态下 X1具
有显示 PV大小的功能,Y1具有进行手动操作
的功能。一般情况下模入接在 X1,模出接在
Y1。
最后应指出,CPU故障时,PV指针代
表的是 X1的原始数据，当用户程序中有输
入处理程序时，可能与 CPU正常工作时的
读数不相同。
比如,调节器接入流量信号，从 X1输入
的只是差压信号，只有将它进行开方处理
之后，才能获得真正的流量信号。
因此,CPU正常工作时,PV指针代表
流量信号,CPU故障时,PV指针代表差压
信号，两者不一样，应当注意。
状态量输入通道有 6个，通过 高频变压器
隔离，经过 8D触发器 （ 74LS375型集电极开
路型）与 数据总线 相连。
其原理是 根据 CPU的指令,先将外部 输
入状态读入 8D触发器,需要时，再利用输出
控制脉冲把 8D触发器的输出与数据总线相连,
就把 输入状态读入了 CPU。
状态量输出通道有 6个，通过 高频变压
器 隔离。经过 8D触发器 （ 74LS273型，带
清零）与 总线 相连。
其原理是在每个控制周期,CPU将输
出状态打入 8D触发器,由它 锁存并控制着
输出状态开关的通断,决定 状态量输出 的
与否。
故障输出也属于状态量输出通道，它
受 CPU和 WDT的控制，考虑到 CPU可能会
出现故障，所以也受 WDT的控制。
? 五,运算控制原理
? (一 )调节器的算法构成
模拟式调节器
(ICE)
数字式调节器
(SLPC)
输入 偏差信号 1,LD X1
对偏差信号进行
PID运算
2,BSC
PID运算 结果输出 3,SY Y1
结束 4,END
? （二）算法的实现过程
? 算法的实现是依靠 5个运算寄存器 S1~S5
的运算过程 。
? 假设运算前 S1～ S5的存储信息分别是 A、
B,C,D,E。
X1
A
B
C
E
MV
A
C
MV
A
B
C
MV
A
B
C
A
B
C
D
1.LD X1 2,BSC 3,ST Y1 4,END
D D D D
B
1,LD X1
把 X1中的信息读到 S1中，各运算寄存器
的信息依次下推,S5中原来的信息消失。
2,BSC
对 S1中的信息进行 PID运算，运算结果
仍旧存在 S1中。 S2～ S5的内容不变。
3,ST Y1
将 S1中的信息送到 Y1中,S1～ S5的内容不
变。
4.END
将 Y1中的信息转移出程序,S1～ S5的内
容不变。
注意,
S1～ S5采用堆栈结构, 先压入的数据后弹
出。压入时 S5中的内容消失，弹出时各寄存
器的内容依次上升，而 S5中的内容则保持原
数据不变。
(三 )运算中的数据类型
1.CPU数据类型
CPU为 8bit,
在一个时钟的前沿或后沿处理一个字节，
一个字节为 8bit。
CPU的外部数据总线为 8bit,
一次传输一个字节（ 8bit ）的信息。
CPU的内部数据为 16bit,
数据的运算是 16bit,即二进制的 16bit数
据。
0 1 2 3, 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 1 1, 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1, 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22
符号位 小数点位
21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 符号
例 1
例 2
例 1 011,01=3,250 [21+20+2-2]
例 2 111,101=7,6250 [22+21+20+2-1+2-3]
例 3 111,111111111111= 7,999755869375≈7,9998
111,111111111111= -7,999755869375≈-7,9998
运算过程中，若产生小数点第 12bit以下的二进制数据，则
将第 13bit按照 1入 0舍原则处理。运算精度,2-12≈0,00024
+
-
? 2.输入输出和内部数据的关系
输入信号 内部数据 输出信号
1~5V 0~1 1~5V/4~20m
A
输入信号 输出信号
内部数据
内部数据
1 0
0
1.337
5
1
6.25
-0.25
21 20
1.0625
1
0
-0.0625
4 0.8
(四 )寄存器
1.模拟量输入寄存器 Xn n=1～ 5
在每个控制周期内将 1～ 5V转换成 0～ 1
内部数据，在运算前存入 Xn
2.状态量输入寄存器 DIn n=1～ 6
寄存器对应一个两位式触点信号，触点
信号的闭合或断开决定了用户程序的跳转。
3.可编程功能键（ PF）输入寄存器 KYn
n=1～ 4
存放 PF键输入的信息
4.状态量接收寄存器 CIn n=1～ 15
存放通信接口输入的状态量信息
5.模拟量接收寄存器 En n=1～ 15
存放通信接口输入的模拟量信息
6.运算寄存器 Sn n=1～ 5
用于控制运算，采用堆栈结构。
7.暂存寄存器 Tn n=1～ 16
存放中间运算结果，既可读出又可写入。
8.可变参数寄存器 Pn n=1～ 16
存放过程控制的整定参数以及侧面盘键
入的可变参数。
9.模拟量功能扩展寄存器 An n=1～ 16
存放 16种不同控制功能的外部模拟量
A寄存器 代号 控制功能 名称 功能 有效运算范围 初始值
BSC CSC SSC
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
A16
CSV1
DM1
AG1
FF1
CSV2
DM2
AG2
FF2
TRK
EXT
SSW
SV1
SV2
MV
PVM
SVM
○
○
○
○
－
－
－
－
○
－
－
○
－
○
○
○
○
○
○
○
－
○
○
○
○
－
－
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
外部串级设定
输入补偿
可变增益
输出补偿
CNT2设定值
输入补偿
可变增益
输出补偿
输出跟踪
选择外部信号
选择规格开关
给定值（ CNT1）
给定值（ CNT2）
输出值
测量指示表
设定指示值
C方式时的 CNT1给定值（ MODE2=1）
与偏差信号相加（可用于纯滞后时间补偿控制）
用 A3的数据和 CNT1的比例增益相乘
与输出信号相加（可用于前馈控制）
选择控制时,CNT2的给定值（ MODE3=0）
和 A2相同
和 A3相同
和 A4相同
FL9=1③ 时的控制方式输出
外部操作信号
选择功能的指定
CNT1的给定值
CNT2的给定值
控制功能的输出信号
用测量指针显示 A15的数据
用给定指针显示 A16的数据
0.0~1.0
-10~1.0
-8.00~8.00
-1.0~2.0
0.0~1.0
0.0~1.0
0.0~1.0
0.0~4.0
0.0~1.0
0.0~1.0
-0.063~1.063
0.0~1.0
0.0~1.0
-8.000
0.0
1.0
0.0
-8.000
0.0
1.0
0.0
-8.000
②
0.0
①
①
①
①
①
①表示寄存器未初始化
②低选时为 8.000，高选时为 -8.000
③ 在 SLMC脉宽输出调节器中,A9成为阀开度反馈信号寄存器
注意：○表示可用 LD,ST指令
10.控制参数寄存器 Bn n=1～ 34
存放 34个控制参数。
11.状态量功能扩展寄存器 FLn n=1～ 32
存放 32种不同控制功能的外部状态量,
FL
寄存器 代号
控制功能 名 称 信 号 注 释 初始值
BSC CSC SSC 0 1
FL1
FL2
FL3
FL4
FL5
FL6
FL7
FL8
FL9
FL10
FL11
FL12
FL13
FL14
FL15
PH1
PL1
DL1
VL1
PH2
PL2
DL2
VL2
TRK
C/A
A/M
O/C
C/C
DDC
FAIL
○
○
○
○
—
—
—
—
◎
◎
◎
—
◎
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
◎
◎
◎
—
◎
○
○
测量值上限报警
测量值下限报警
偏差值报警
测量值变化率报警
测量值 2上限报警
测量值 2下限报警
偏差值 2报警
测量值 2变化率报警
输出跟踪
C-A方式切换
A-M方式切换
内部串级开关
模拟 /计算机设定
DDC输出来自上位机
停止通信
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
自动
A
M
串级
模拟
—
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
跟踪
C
C,A
副回路单
独控制
计算机
DDC
故障
范围,-6.3%~+106.3%，滞区 2%
范围,-6.3%~+106.3%，滞区 2%
范围,0~± 100%，滞区 2%，无识别报警
变化率范围,0~± 100%，时间 1~7999s
同 PH1
同 PL1
同 DL1
同 VL1
在 C或 A方式下，当信号是 IMV时，输出
为 A9的值
利用 0,1信号实现 C,A切换（当 FL11=1
时）
利用 0,1信号实现 A,M切换
正面盘方式开关切换到副回路单独控制
选择串级设定信号（模拟计算机）
（ MODE2）
在上位机由 DDC指令进行设定
如果通信发生错误，则置, 1”
①
①
①
①
①
①
①
①
0
从正面
盘读出
开关状态
在侧面盘
读 MODE
①
①
①
FL
寄存器 代号
控制功能 名 称 信 号 注 释 初始值
BSC CSC SSC 0 1
FL17
FL19
FL20
FL22
FL23
FL24
FL25
FL26
FL27
FL28
FL29
SCMS通信
运算溢出
输入溢出
备用电池故障
电流输出开路
参数初始化
X1输入溢出
X2输入溢出
X3输入溢出
X4输入溢出
X5输入溢出
停止
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
有效
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
异常
内部单元与 SCMS通信
运算结果超出± 7.999
X1~X5中至少有一个溢出就为故障
劣质电池或电压下降
4~20mA电流输出开路
由于电源或电池发生故障，使 RAM数据
丢失
诊断的目标是输入，只选用于用户程序
（输入不能总在, 0” 的状态下）
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
FL32 MTR — 指示器切换 CNT1 CNT2 CNT2的 PV,SV在正面盘的指示器中显示，
SET键切换到 SV2
12.常数寄存器 Kn n=1～ 85
用于存放固定常数，由于存在 ROM中
故只读不写。
13.模拟量输出寄存器 Yn n=1～ 6
Y1～ Y3对应 3个模拟量输出信号，在每
个控制周期的末尾，将 0～ 1转换成 1～ 5V
DC或 4～ 20mA DC输出,
Y4～ Y6为辅助信号。
14.状态量输出寄存器 DOn n=1～ 16
DO1～ DO6对应继电器或晶体管开关触
点，其触点由用户程序决定是闭合还是断
开。
15.PF指示灯输入寄存器 LPn n=1～ 4
16.状态量发送寄存器 COn n=1～ 15
存放发送到通信接口的状态量信息
17.模拟量发送寄存器 Dn n=1～ 15
存放发送到通信接口的模拟量信息
六、运算指令
运算指令共有 46条，其中包括
基本输入输出
基本运算
带编号的运算
条件判断
寄存器位移
控制运算
? (一 )基本输入输出 3条
? 1.输入
符
号
LD
算
法
有关信息 → S1，（ Sn-1） →S n
（ n=2~5），（ S5） 消失。
? 2.输出
符
号
ST
算
法
（ S1） 输出，（ Sn） =（ Sn）
（ n=1~5）
? 3.结束
符
号
END
算
法
程序移出，结束本控制周期内的
一切运算，（ Sn） =（ Sn）
? (二 )基本运算 11条
? 1.四则运算
符
号
＋
－
×
÷
算
法
(S2)＋ (S1)→(S1);
(S2)－ (S1)→(S1);
(S2)× (S1)→(S1);
(S2)÷ (S1)→(S1);
(Sn)→Sn-1(n=3~5),(S5)=(S5)
? 2.开方运算
符
号
SQT
算
法
√ (S1)→S 1,(Sn)=(Sn) (n=2~5)
若输入信号 ≤1%时，输出信号 =0
△ p
IO差
调节
器
差压变送器
开方
IO开
qm
当用差压法检测流量时，在管道中安装
一块孔板，孔板两端的差压和瞬时流量之间
的关系满足 △ p=K1qm2。
用差压变送器把 △ p转换成输出电流，则
IO差 =K2△ p 。
因此 IO差 =K1K2qm2
IO差 不能直接送给调节器作为输入信号，
原因有两个,
使控制系统造成非线性；
使调节器的输入信号和被检测的流量成
平方关系，造成指示不便；
而只是静压波动或者是差变有零点漂
移，则 IO差 作为一个小信号送入开方器，
∵ Kd↑,开方的输出 ↑，进入调节器，调节
器随即产生调节动作，可实际上管道中的
流量无波动，这显然是误操作,∴ 开方器
为小信号时，其输出必须为零。
必须在差压变送器的后面接入开方器，
开方器的输出和输入满足下列关系,
IO开 =K3 =K3 qm,
故引入开方器满足了线性关系。
由于开方器的输入信号和输出信号之间
的关系是一条飞升曲线，曲线上的每一点
的斜率就是它的动态放大倍数 Kd,
理论证明,
输入信号越小,Kd就越大,
输入信号 →0,Kd →∞。
差OI 21KK
比如管道中流量无变化，而只是静压
波动或者是差压变送器有零点漂移，则 IO差
作为一个小信号送入开方器,∵ Kd↑,开方
的输出 ↑，进入调节器，调节器随即产生调
节动作，可实际上管道中的流量无波动，
这显然是误操作,∴ 开方器为小信号时，
其输出必须为零。
3.带任意设定小信号切除的开方运算
符
号
SQT – E
算
法
（ S2） =输入值 X1，（ S1） =任意设定
小信号切除点值,→ S1,
（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
任意设定小信号切除点值的范围 = 0～
7,999
)( 2S
4.绝对值运算
符
号
ABS
算
法
︱ (S1)︱ → S 1,（ Sn） =（ Sn）
（ n=2～ 5）
5.高低选择运算
符
号
HSL LSL
算
法
高选：若（ S1） ≥（ S2）,（ S1） =（ S1）,
否则（ S2） →S 1,（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；
（ S5） =（ S5）
低选：若（ S1） ≤（ S2）,（ S1） =（ S1）,
否则（ S2） →S 1,（ Sn） →S n-1（ n=3～ 5）；
（ S5） =（ S5）
? 6.上下限限幅运算
符
号
HLM LLM
算
法
上限限幅,（ S2） =输入值,（ S1） =输入值
的上限值，若 （ S2） ﹤ （ S1） 时，则（ S2）
→S 1, 否则（ S1） =（ S1），（ Sn） →S n-1
（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
下限限幅,（ S2） =输入值,（ S1） =输入值
的下限值，若 （ S2） ﹥ （ S1） 时，则（ S2）
→S 1, 否则（ S1） =（ S1），（ Sn） →S n-1
（ n=3～ 5）；（ S5） =（ S5）
7.应用举例
(1)试编 Y1=(X1+3)/2 的程序
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取常数 K1
3 + X1+K1 A B C C 加法运算
4 LD K2 K2 X1+K1 A B C 读取常数 K2
5 ÷
(X1+K1
)/K2
A B C C 除法运算
6 ST Y1 (X1+K1
)/K2
A B C C 向 Y1输出结果
7 END (X1+K1
)/K2
A B C C 结束
(2)试按下述框图编写程序
1
433
221
1 XKXK
KXKY
?
??
X1
Y1
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD K1 K1 A B C D 读取常数 K1
2 LD X2 X2 K1 A B C 读取输入 X2
3 * K1X2 A B C C 乘法运算
4 LD K2 K2 K1X2 A B C 读取常数 K2
5 + K1X2+K2 A B C C 加法运算
6 LD K3 K3
K1X2+K2 A B C 读取常数 K3
7 LD X3 X3 K3 K1X2
+K2
C D 读取输入 X3
8 * K3X3 K1X2+K2 A B B 乘法运算
9 LD K4 K4 K3X3 K1X2
+K2
A B 读取常数 K4
10 + K3X3+K4 K1X2+K2 A B B 加法运算
11 ÷
A B B B 除法运算
433
221 KXK KXK ??
12 LD X1 X1
A B B 读取输入 X1
13 * A B B B 乘法运算
14
SQT A B B B 开方运算
15 ST Y1 同上 A B B B 结果存入 Y1
16 END 同上 A B B B 结束
1
433
321 X
KXK
KXK
?
?
1
433
221 XKXK KXK ??
433
221 KXK KXK ??
(3)对三个输入值进行高选择
HSL
X1 X2 X3
Y1
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD X2 X2 X1 A B C 读取输入 X2
3 HSL X1 A B C C 高选（ X1﹥ X2）
4 LD X3 X3 X1 A B C 读取输入 X3
5 HSL X1 A B C C 高选（ X1﹥ X3）
6 ST Y1 X1 A B C C 结果输出到 Y1
7 END X1 A B C C 结束
X1﹥ X2
X1﹥ X3
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取限幅值 K1
3 HLM X1 A B C C 上限限幅（ X1﹤ K1）
4 LD K2 K2 X1 A B C 读取限幅值 K2
5 HSL X1 A B C C 下限限幅（ X1﹥ K2）
6 ST Y1 X1 A B C C 结果输出到 Y1
7 END X1 A B C C 结束
HLM（ K1）
LLM（ K2）
X1
Y1
(4)连续进行上下限限
幅，试按框图编程 设 K2﹤ X1﹤ K1
(5)有 A,B,C三流量相加等于 D流量的系统如图所
示。 A流量 0-200 l/h； B流量 0-500 l/h； C流量 0-300
l/h,试编程
A流量 0-200 l/h 折合内部数据 0-1
B流量 0-500 l/h 折合内部数据 0-1
C流量 0-300 l/h 折合内部数据 0-1
压缩 A,B,C,D各
压缩定标为 1000倍,
0.2SA+ 0.5SB+ 0.3SC = 1SD
+
X1 X2 X3
Y1
A
B
C
D
1,LD X1
2,LD K1 (0.2→K1)
3,*
4,LD X2
5,LD K2 (0.5→K2)
6,*
7,LD X3
8,LD K3 (0.3→K3)
9,*
10,+
11,+
12,ST Y1
13,END
(6)
1,LD X1
2,SQT
3,LD K1 (0.9→K 1)
4,LD X2
5,-
6,SQT
7,+
3
21
1 7.0
)9.0(
X
XXy ???
8,LD K2 (0.7→K 2)
9,LD X3
10,*
11、÷
12,ST Y1
13,END
? 注意,
? 1.LD,ST均调用的是寄存器，凡是不存在
的寄存器不可调用，例如,LD 5或 ST M
? 2.寄存器的内部数据为 0~1，如模拟量输入
的信号为 1~5VDC，进入 X寄存器后为 0~1的
内部数据,CPU的运算数据最大为 7.999，
超过这个取值范围的输入信号不能正常运
算均需要压缩。
? 3.检验程序的正确与否，可列写运算寄存器
的状态。
? (三 )带编号的运算 13条
? 1.一阶滞后运算
符号 LAGn n=1~8
算法 传递函数 Y1(s)/X1(s)=1/(1+?s)
时间函数 Y1(t)=(1-e-t/?) X1
设 (S2)=输入值 X1, (S1)=时间常数 ?，则
LAG(S1)=(1-e-t/?)(S2)→S1,Sn→Sn-1
(n=3~5),(S5)=(S5)
?=0~100s,对应于内部数据 0~1。
? 2.微分运算
符号 LEDn n=1-2
算法 传递函数 Y1(S)/(X1)=TDS/(1+TDS)
时间函数 Y1(t)= e-t/TD (X1)
设 (S2)=输入值 X1,(S1) =微分时间 TD，则
LED1(S1) =e-t/(S1) (S2) →S1,Sn→Sn-1 (n=3-
5),(S5)=(S5)
TD=0~100s,对应于内部数据 0~1。
注意：这里的 X1应为变化量，因为微分运
算只对变化量有响应。
3.应用举例 1
(1)编制 Y1(t)=(1-e-t/?) X1的程序
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LDX1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取时间常数 ?
3 LAG1 (1-e-t/P1)X1 A B C C 第一次 LAG运算
4 ST Y1 (1-e-t/P1)X1 A B C C 结果输出到 Y1
5 END A B C C 结束 (1-e-t/P1)X1
(2)编写 的程序
式中,KP——比例误差
TD ——微分时间
KD ——微分增益
TD/KD=td——微分时间常数
这是一个实际的 PD环节，可以整理为
11
1
1 X
K
ST
STKY
D
D
D
P
?
??
? Y1=KP［ 1/（ 1＋ TDS/KD）＋ TDS/（ 1＋
TDS/KD）］ X1
? Y1=KP［ 1/（ 1＋ tdS ）＋ TDS（ td） /（ 1＋
tdS ） （ td） ］ X1
? Y1=KP ｛ 1/（ 1＋ tdS ）＋（ TD/ td） ［ tdS/
（ 1＋ tdS ）］｝ X1
? Y1=KP ｛［ 1/（ 1＋ tdS ） ］ X1 ＋（ TD/ td）
［ tdS/ （ 1＋ tdS ）］ X1｝
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
111
111
11
1
11
1
11
1
)
11
1
(
X
St
St
t
T
X
St
KX
St
St
t
T
St
K
X
t
t
St
ST
St
KX
K
ST
T
K
ST
KY
d
d
d
D
d
P
d
d
d
D
d
P
d
d
d
D
d
P
D
D
D
D
D
P
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取微分时间
常数 td(td→ P1)
3 LAG1 (1-e-
t/P1)X1
A B C C 一阶滞后运算
4 LD X1 X1 (1-e-
t/P1)X1
B C D 读取输入 X1
5 LD P1 P1 X1 (1-e-
t/P1)X1
A B 读取微分时间
常数 td(td→ P1)
6 LED1 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A B B 微分运算
7 LD P2 P2 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A B 读取微分时间
TD(TD→ P2)
8 LD P1 P1
P2 e-t/P1X1 (1-e-
t/P1)X1
A 读取微分时间
常数 td
9 ÷ P2/P1 e-t/P1X1
(1-e-
t/P1)X1
A A 除法运算
TD/td
10 * (1-e-
t/P1)X1
A A A 乘法运算
1
2
11 P
PXe pt?
11 + ▲ A A A A 加法运算
12 LD P3 P3 ▲
A A A 读取比例增
益 KP
13 * ▲
A A A A 乘法运算
14 ST Y1 ▲ A
A A A
15 END ▲ A A A A
1
2
11
11 )1(
P
PXeXe ptpt ?? ??表中 ▲ 为
Y1=[(1-e-t/P1)X1+e-t/P1X1P2/P1]P3
=KP[(1-e-t/td)+e-t/tdTD/td]X1
当 X为单位阶跃时，即 X=1
t=0 时,Y1=KP× TD/td× 1=KPKD
t=∞时,Y1=KP× 1=KP
t=TD/KD=td时,
Y1=KP[(1-e-1)+e-1KD]× 1
=KP[1+(KD-1) e-1]× 1
=KP+KP(KD-1)0.368
1
X1
t
t
KP(KD-1)0.368
Y1
KP
KPKD
4.纯滞后
纯滞后时间
输入
纯滞后运算输出
输入输出
t
符号 DEDn n=1-3
算法 设 (S2)=输入值 X1,
(S1) =滞后时间常数 ?，则
DED1(S1)=(S2)t-(S1)→S 1,Sn→S n-1(n=3-5),
(S5)=(S5)
?=0~1000s,对应于内部数据 0~1。
注释：将存在 S2中的输入值滞后存入 S1中的
时间常数 ?后再送入 S1中。
5.变化率运算
变化率运算是利用纯滞后运算，从当前
的输入值减去滞后时间内的过去输入值。
滞后时间
纯滞后运
算输出
输入
t
输入 /
输出
变化率输出
符号 VELn n=1-3
算法 设 (S2)t =输入值 X1,(S1) =滞后时间常数 ?，则
VEL1(S1)=(S2)t -(S2)t-(S1)→S 1,Sn→S n-1(n=3~5),
(S5)=(S5)
?=0~1000s,对应于内部数据 0-1。
由于运算结果有时可能是负值，故在输出变
化率运算结果时，应加一定的偏置或取绝对
值。
6.变化率限幅运算
输入 /
输出 100%
0% P1
P2
方波输入
限幅
输出
t 1/P
1 m 1/P2 m
符号 VLMn n=1-6
算法 设 (S3)=输入值 X1,(S2)=上升变化率限幅值，
(S1)=下降变化率限幅值，运算结果 →S 1
变化率限幅的设定范围 =0~100%/m，对应于
内部数据 0~1
若变化率限幅的设定范围所对应的数据
﹥ 7,000,输入信号将不受限制，可按原状
态直接输出。
7.应用举例 2
(1)按下述框图编程
DED1（ P1）
LAG1（ P2）
* K1
X1
e-?s
1/(1+Ts)
* K1
X1
? → P1
T → P2
Y1
广义对象：纯滞后 +一阶滞后
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD P1 P1 X1 A B C 读取纯滞后时
间
3 DED1 X（ t-P） A B C C 纯滞后运算
4 LD P2 P2 X1 A B C 读取时间常数
5 LAG1 (1-e-t/P2)X(t-P) A B C C 一阶滞后运算
6 LD K1 K1 (1-e-
t/P2)X(t-P)
A B C 读取常数信号
K1
7 * (1-e-t/P2)X(t-P) K1 A B C C 乘法运算
8 ST Y1 同上 A B C C 将结果存入 Y1
9 END 同上 A B C C 结束
(2)根据下列框图编程
1,LD X1
2,LD P1 T1 →P 1
3,LAG1
4,LD P2 T2 →P 2
5,LAG2
6,LD P3
7,VEL1 ? →P 3
8,ST Y1
9,END
LAG1
LAG2
VEL1
Y1
X1
P1
P2
P3
8.十段折线函数运算
符号 FXn n=1-2
n表示折线函数运算在用户程序中最多使用 2条,
FX1和 FX2具体到一条折线函数在用户程序中使
用的次数不受限制。
算法 直线方程 两点式
1
112
1
112
1
112
12
1
12
1
1.0
))((
1.0
))((
1.0
F
XXFF
F
FF
XXFF
XX
FFFF
FF
FF
XX
XX
?
??
?
??
??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
输入
输出
0.9 1.0 0.1
0.2
Xi-1 Xi
X
F1
F2
F3
Fi-1
Fi F
F10
F11
1.068
-6.3
算法 设 (S1) =输入值 X1,若 0<Xj-1<X <Xj<1,
则 F=(Fj-Fj-1)/0.1[(S1)-Xj-1]+Fj-1→S 1, (j=2-11),
0<F<1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
9.脉冲计数运算
符号 CPOn n=1-2
算法 设 (S2) =输入值 X1,(S1) =脉冲计数率，则
CPO1(S1)=(S1)(S2)1000→(S 1),
(Sn) →S n-1(n=3-5),(S5)=(S5)
单位：脉冲 /h
输入值 (S2) 0.000-1.000
脉冲计数率 (S1) 0.000-1.000
脉冲输出 (S1) 0.000-1.000
10.计时运算
符
号
TIMn n=1-4
算
法
设 (S1) =起停信号, 起停信号 =0，计时
关闭；起停信号 =1，计时启动。运算结
果与时俱增,
计时运算后的计时时间 →(S 1),
(Sn) →(S n) (n=2-5)
11.应用举例
(1)试按下列功能框图编程
CPO
1（ K1） X1 DO1
计数率
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD K1 K1 X1 A B C 读取计数率
3 CPO1 X1 A B C C 脉冲输出到
DO1
4 后续运算
注意,
CPO指令的编号和状态量输出寄存器的
编号对应一致,
CPO1执行时，则由 DO1输出；
CPO2执行时，则由 DO2输出；
不必再使用 ST DO1这一指令。
（ 2）试按下列功能框图编程
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 FX1 10段折线
输出
A B C D 10段折线函
数运算
3 LD P1 P1 10段折
线输出
A B C 读取 P1
4 * (10段折线
输出 )P1
A B C C 乘法运算
5 ST A3 同上 A B C C 输出
6 END 同上 A B C C 结束
FX1 * X1 A3
P1
（四）条件判断运算 14条
1.报警运算
符号 HALn n=1-4
LALn n=1-4
算法
输入值
上限报警点
下限报警
设定值
上限报警
设定值
下限报警点
滞区值 (S1) 滞区 (死区 )值
算法 设 (S3) =输入值 X1,(S2) =报警设定值,(S1) =
报警点的滞区值,
若前未报警，当 (S3) ＞ (S2)时，则把异常标记
1→ S1，否则把正常标记 0→ S1,
若前已报警，当 (S3) ＞ [(S2)-(S1)]时，则把异
常标记 1→ S1，否则把正常标记 0→ S1,
(Sn) →S n-1(n=3-5),(S5)=(S5)
输入值和报警设定值为 -7.999～ +7.999,
报警点的滞区值范围是 0.00-7.999。
? 2.数字逻辑运算
符号 AND 逻辑与运算
OR 逻辑或运算
NOT 逻辑非运算
EOR 逻辑异或运算
算法 AND (S2)∩(S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
OR (S2)∪ (S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
NOT (S1)→ S1,(Sn)→(S n) (n=2-5),
EOR (S2)∪ (S1)→ (S1),(Sn)→S n-1 (n=3-5),(S5)=(S5)。
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
S1 S1
0 1
1 0
S1 S2 S1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
AND OR NOT EOR
只有 S1和 S2均
为 1时输出为 1
L=A+B
只要 S1和 S2有
一个为 1输出
就为 1
两个状态不相
同时则为 1,
两个状态相同
时则为 0。
L=A·B
? 3.条件转移运算
符号 GIFnn
算法 当 (S1)=1时，则执行第 nn号指令；
当 (S1)=0时，则顺序执行。
(Sn)→S n-1 (n=2-5),(S5)=(S5)。
n=2-5表明执行完 GIFnn指令后,
(S1)消失。
4.无条件转移运算
符
号
GOnn
算
法
无条件转移到 nn号指令,(Sn)=(Sn)
(n=1-5)
符
号
CMP
算
法
当 (S1)≤(S1)时，则 1→ S1,当 (S1)＞ (S2)时,
则 0→ S1。 (Sn)=(Sn) (n=2-5)
5.比较运算
符
号
SW
算
法
(S3)=输入值 X1,(S2)=输入值 X2, (S1)=
切换信
号 1或 0，当 (S1) =1时，则 (S2)→S1,当
(S1)=0
时，则 (S3)→S1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
6.切换
（ 7）利用子程序运算
GO SUBnn 无条件向 nn号子程序转移。
GIF SUBnn 在条件成立 [(S1) =1]时，向 nn号
子
程序转移。
SUBnn 表示子程序开始
RTN 表示子程序结束返回主程序
（ 8）应用举例
步
序
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD DI1 1 A B C D 读取 DI1中的数 1
2 LD DI2 0 1 读取 DI2中的数 0
3 AND 0 A 与
4 LD DI3 1 A 读取 DI3中的数 1
5 OR 1 A 或
6 NOT 0 A 非
7 ST DO1 0 A 运算结果存 DO1
8 END 0 A 结束
a,若 (DI1)=1,(DI2)=0,(DI3)=1完成逻辑运算
1321 )()()( DODIDIDI ???
b,试编程
EOR NOT DI1 DI
2
DO1
1 1
1 0
程序 S1 S2 S3
1 LD DI1 1 A B
2 LD DI2 1 1 A
3 EOR 0 A B
4 NOT 1 A B
5 ST DO1 1 A B
6 END
c,试编程
1,LD X1
2,LD X2
3,LD DI1
4,SW
5,ST Y2
6,END
OFF ON
X1 X2
DI1
d,试编程
CMP(X1≤X2)
X2 X1
DO1
步序 程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1 LD X1 X1 A B C D 读取输入 X1
2 LD X2 X2 X1 A B C 读取输出 X2
3
CMP
0/1
X1
A
B
C
比较
4 ST DO1 0/1 X1 A B C 结果存入 DO1
5 END
(S1)＞ (S2)0→ S1
(S1)≤(S2)1→ S1
e,试编程
DI1：计时运算的启动信号（ 0或 1）
送入计时器，作计时运算,0不
计时,1才计时。
判断：若 P1≥TIM1,即 (S1)＞ (S2),
0→S1即可 LD DI1； 若 P1＜ TIM1
即 (S1)≤(S2)1→S1即可 GIFnn。
判断,DI1是否等于 1，若不是,
则有条件转移，故用 NOT和
GIFnn。若是进行特殊运算。
TIM1
特殊运算
P1≥TIM1
DI1=1?
是
是
否
否
DI1
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
nn
LD
DI1
TIM1
LD P1
CMP
GIFnn
LD
DI1
NOT
GIFnn
特殊
运算
后续运
算
DI1
时间
P1
0/1
DI1
A
X1
时间
A
A
A
A
B
B
A
A
B
B
B
B
B
C
B
A
B
B
B
B
B
D
C
B
B
B
B
B
B
读计时器启动信号
作计时运算
读取给定时间
有条件转移到 nn步
读计时器启动信号
否
有条件转移到 nn步
(S1)＞ (S2)0→ S1
(S1)≤(S2)1→ S1
…
…
f,试按框图编程
1,LD X1
2,LD P1 ? → P1
3,LAG1
4,LD P2
5,-
6,LD P3 下限报警设定值 → P3
7,LD K1 滞区量度 → K3
8,LAL1
9,LD P5 11,ST DO1
10,LD K2 12,END
LAL
+
LAG
-
HAL
DO1
X1
P1
P2
P3
P4
P5
K3
K2
5、控制运算 3条 （ BSC,CSC,SSC）
（ 1） 基本控制运算
a,符号 BSC
b,控制单元和控制要素
控制单元 ——决定控制回路的构造,
BSC只有一个回路。
PV（ 测量）
SV（ 给定）
MV（ 输出）
相当于一台调节器
? 给定 — 内给定 /外给定 内给定,
? 1.LD X1
? 2.BSC
? 3.ST Y1
? 4.END
? 外给定,
? 1.LD X2
? 2.ST A1
? 3.LD X1
? 4.BSC
? 5.ST Y1
? 6.END
CNT1
MV
BSC
PV SV
控制要素 ——决定控制方式
BSC有 3个控制要素。
CNT□ =1——标准 PID控制
CNT□ =2——采样值 PI控制
CNT□ =3——批量 PID控制
这里□只能填 1
（ a） 标准 PID控制 CNT1=1
定值控制（内给定）
随动控制（外给定）
KPV
K
sT
sT
sT
e
PV
P
MV
D
D
D
IB
)
1
(
100
?
???
KPV
K
sT
sT
sT
e
e
P
MV
D
D
D
IB
)
1
(
1 0 0
?
???
式中,
MV——输出值
PV——测量值
e ——偏差值
PB——比例带
TI ——积分时间
TD——微分时间
K ——可变增益
KD——微分增益
s ——拉氏变换算子
由上边两式可以看出,
ⅰ 由于微分运算仅对测量值有响应,
[TDs/(1+TDs /KD)]PV,∴ 微分运算可采用微分先
行的方式，这样第一可以防止高频干扰对控制动作
的不良影响，第二可以避免给定值大幅度变化而引
进的干扰（会造成系统振荡）
ⅱ 微分运算的传递函数为 TDs/(1+TDs /KD)表明
微分是具有饱和特性的不完全微分。
ⅲ 比例运算采用两种控制方式，在定值控制时，
比例运算对测量值的变化有响应，而对给定值的变
化没响应。 ∵ 偏差 e=PV-SV,因此外界
干扰存在与否，总可以进行理想控制，而给定值变
化时，输出值也不会变化，可取得稳定的控制；
在随动控制时，比例运算对偏差值的变化有响应，
∵ 偏差 e=PV-SV,因此当测量值和给定值发生变化
时，输出都会有变化,∴ 为了消除偏差，改变给定
值也会有迅速的响应。
ⅳ 将积分运算和微分运算分别独立进行运算后
再作加法,∴ TI和 TD没有相互干扰问题。
（ b） 采样 PI控制 (CNT□ =2)
采样 PI控制 ——在每个采样周期之内，控
制作用只在短时间内存在。
这是一种等等看的控制方式，也就是说每一
次改变调节器的输出后要等待足够的时间，以
便让控制作用得到充分的反应之后，再决定下
一步控制动作，因此可以有效的消除纯滞后对
系统调节品质带来的影响,
适用场合：大多用于纯滞后时间 ?和滞后时
间常数 T较大的生产过程。
输出保持
积分动作 P+I
控制时间 SW
采样周期 ST
SW
输出
偏差
t
t
采样值 PI控制在每个采样周期 ST中，只是在
控制时间 SW内有 PI控制动作，而在（ ST -SW）
时间内，输出处 于保持状态。
ST与 SW可由侧面板的键盘进行设定，通常应取,
ST= ? +T× (2~3)； SW=ST/10
?——纯滞后时间,
T——滞后时间常数
ST大一点，可以减小超调的前沿特性，若系统中主
要干扰的最短周期 TN＜ ST,则不能对该干扰实施控
制，故要求 ST≤TN/5
附加非线性控制功能
附：在（ a） 标准 PID控制和（ b） 采样值 PI控制
中，全具备非线性控制功能。非线性控制功能的动
作原理如图所示。
GW
偏差
非线性输出
增益 =1
GG
0~1.0
①
② ′
②
① ′
图中,
横坐标 ——偏差 信号
纵坐标 ——非线性输出
GW——非线性死区宽度
GG——非线性增益
当偏差 ≤GW时,GG=0~1之间的某个数；
当偏差＞ GW时,GG=1
当非线性增益 GG变化时，如图所示① → ②，非
线性死区宽度之外的特性曲线则产生平移
① ′→ ② ′，如图所示。
非线性增益 GG可在 0~1之间选取，当 GG=0时，
在非线性死区宽度内停止控制动作。
非线性死区 SW可在 0%~100%之间选取，当 S=0
时，则由非线性控制变成了线性控制。
GW和 GG由 SLPC侧面板的键盘设定。
PH值控制和球缸液位控制为非线性对象，常在
PID运算之前插入非线性环节，以实现非线性 PID调
节。
（ c） 批量 PID控制 (CNT□ =3)
给油罐车一个一个地灌装石油的过程就是一个批量
过程。
油罐车
阀 石油 qv
上限流量
下限流量
下降时间 上升时间
剩余流量
初始流量
qv
t
t1 t2
开始 结束
开始时，阀门一打开，立即就有一个流量可称为
初始流量,随后阀门越开越大，流量也越来越大，
按一定速率变化，当阀门开到最大时，流量也达到
上限流量,然后以上限流量为基准，在一段时间内
保持不变，当油罐车快要装满时，阀门则要越关越
小，流量也越来越小，也是按一定速率变化，当阀
门几乎要关闭时，到达 下限流量,再以此流量为基
准，把油罐车几乎装满，最后关死阀门。由于阀门
和管道出口之间总有一定的距离，所以阀门关死之
后，管道内尚有一些残存的油液继续流出，直到 剩
余流量 全部流完为止。通常 要求装载的流量减去管
道残余的流量为批量的给定值。
在批量过程中，要求达到的目的是测量值快速,
无超调地到达给定值。我们来看下边这个图。
给定值相当于上限流量，测量值即为流经阀门的
流量的大小，输出值即为控制阀门的开度的大小。
PID
测量值 (PV)
输出值 (MV)
给定值 (SV)
输出
上限设定值
(MH)
手动运转 批量开始 自动运转
偏差值 (BB)
输出上限值输出
偏差设定值 (BD)
锁定宽度 (BL)
在批量控制开始时 (即手动切入自动后 )，调节器
的输出 MV=输出上限值 MH。 使阀门全打开，流量
达到最大，故检测到的 PV很大，它迅速接近 SV,也
就是说当 (PV-SV)＞ BD(偏差设定值 )表明 偏差很大 。
MV=MH,当使 PV值迅速接近 SV值时，又要求 PV在
接近 SV时,不能超调 。如果 (PV-SV)＜ BD则认为系
统处于稳定状态,可 切换到 PID控制,在切换时,为防止
MV越限,则使 MV=MH-BB(偏置设定值 ),进入 PID控制
之后,若 (PV-SV)＞ BD,但仍在锁定宽度 BL之内,输出
依旧进行 PID控制,倘若不在 BL之内,则输出 =MH,无
PID控制,
BD=0~± 100%,BB=0~100%,BL=0~100%
其数值可由侧面盘的键盘设定。
（应当指出：以反极性状态出现的偏差 ＞ 偏差设定
值时,MV=ML）
BD SV
BL
PV
在 BL之外
在 BL之内
c,可变型给定值滤波
（ a） 功能
使给定值变得更平滑，以便改善给定值变
化时的响应特性。
（ b） 用途
用于经常要修改给定值的控制系统中，例
如，串级控制系统主调节器的输出 =副调节器
的给定。 ∵ 主调的 MV经常变化，故引起副调
的 SV的经常变化。
（ c） 原理
以 PI-D控制运算为基础，对给定值进行滤
波，通过调节 α,β来改变滤波效果。
一阶滞后环节 +微分环节滤波
一阶滞后环节 -微分环节滤波
?
? SV
(1+αTIS)/(1+TIS) (1-βTDS)/(1+TDS)
I
D
P GP(S)
?=1,? =0
?=0.4,? =0
?=0.4,? =0.2
?=0,? =0
α↑→波形的变化率 ↑→波形陡峭；
β↑→波形的变化率 ↓→波形平缓，超调较小。
调整方法,
当 SLPC调节器 不带 PID自整定功能时，选择 ?=0.5，?=0,变更 MV,根据其响应求出最佳 PID值，再
令 SV阶跃变化，调整 ?,获得希望的 ?。
当 SLPC调节器 带 PID自整定功能时，选择 ?=0.5，?=0，利用自整定功能进行调整，获得希望的 ?。
设定方法,
?存在可变参数寄存器 PXn中,n=1~2,利用SLPC调节器的侧面板 PN键设定其大小
?存在可变参数寄存器 PYn中,n=1~2,利用SLPC调节器的侧面板 PN键设定其大小
d,功能扩展
功能扩展利用 A,B,FL寄存器。
A1（ 串级设定） ——输入外给定信号
A2（ 输入补偿） ——输入一个信号和 CNT1的偏差
信号相加，用于史密斯补偿控制。
A3（ 可变增益） ——输入一个信号和 CNT1的 KP相
乘
A4（ 输出补偿） ——输入一个信号和 CNT1输出相
加
A9（ 输出跟踪） ——在, C”和, A”方式下当 FL9=1
时,A9的信号输出到 S1寄存器
B5（ 非线性增益） ——
B6（ 上限指针设定值） ——
B7（ 下限指针设定值） ——
B8（ 偏差报警设定值） ——
B9（ 变化率报警设定值） ——
B10（ 变化率报警时间设定值） ——
B11（ 输出值上限限幅值） ——
B12（ 输出值下限限幅值） ——
B13（ 采样 PI的采样周期） ——
B14（ 采样 PI的控制时间） ——
B15（ 批量 PID偏差设定值） ——
A12（ 给定值输出） ——CNT1的给定值存贮在 A12中
A14（ 输出值） ——输出值存贮在 A14中
A15（ 测量指针） ——测量值存贮在 A15，并输出到动
圈式指示表头
A16（ 给定指针） ——给定值存贮在 A16，并输出到动
圈式指示表头
B1（ 比例带 1） ——
B2（ 积分时间 1） ——
B3（ 微分时间 1） ——
B4（ 非线性死区） ——
B16（批量 PID偏量值） ——
B17（ 批量 PID锁定宽度） ——
B18（ 可变型给定值滤波系数 ?） ——
B19（ 可变型给定值滤波系数 ?） ——
FL1（ 上限报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值上限报警
FL2（ 下限报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值下限报警
FL3（ 偏差报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1偏差报警
FL4（ 变化率报警） ——,0” 正常,,1” 异常表明
CNT1测量值变化率报警
FL9（ 输出跟踪） ——,0” 自动,,1” 跟踪
FL10（ C/A切换） ——,0” A,―1‖C
FL11（ A/M切换） ——,0” M,―1‖C,A
FL18,FL30,FL31——PID参数自整定状态
对于 An,Bn,FLn寄存器不使用时，内部的予设定
值可保证它变得无效，如同不存在一样。
e,算法
(S1)=测量值 PV,执行 CNT1所指定的 3种运算中的一
种，运算结果 → S1,(Sn)=(Sn) (n=2-5)
f,运行方式切换
有 3种运行方式,
C（ 串级）
A（ 自动）
M（ 手动）
运行方式切换的方法,
C-A-M按键开关
编制用户程序
上位机
运行
方式
给定值 运行方式切换
切换 切换方式 给定值
C A1寄存器
提供
C→A 无平衡无扰动 给定值不变
C→M 无平衡无扰动 给定值不变
A SET按键
提供
A→C 无平衡无扰动 给定值变化
A→M 无平衡有扰动 给定值不变
M SET按键
提供
M→C 不存在
M→A 无平衡无扰动 给定值不变
g,应用举例
（ a） 根据框图编程
1,LD X2
2,LD K1
3,*
4,ST A1
5,LD X3
6,LD P1
7,-
8,ST A4
Y1
FL2
A1
A4
DO2
FL1
X1
DO1
(X3 -P1)
K1X2
9,LD X1
10,BSC
11,ST Y1
12,LD FL1
13,ST DO1
14,LD FL2
15,ST DO2
16,END
（ b） 按框图试编程
1,LD X1
2,LD K1
3,*
4,LD X2
5,LD K2
6,*
7,+
8,BSC
9,ST Y1
10,END
START
PV=K1X1+K2X2
→PV
BSC
MV→Y 1
END
（ c） P346 3-10
1,LD X2 10,ST A1
2,LD P1 11,LD DI1
3,* 12,NOT
4,LD P2 13,GIF15
5,+ 14,ST A16
6,LD K1 15,LD X1
7,HLM 16,BSC
8,LD K2 17,ST Y1
9,LLM 18,END
DI1=1时,A16的内容
=外给定信号 = A1的
内容，要保持此点成
立，必须加 NOT,∵
原来为 1,NOT后为 0，
只有 0,GIF才顺序执
行，把 A1的内容送入
A16, ∴ 显示外设值。
1,LD X1
2,FX1
3,LD K1
4,*
5,ST A3
6,LD X1
7,BSC
8,ST Y1
9,END
X1
Y1
温度
t A
3
（ d）按框图编程
（ e） 按框图编程
1,LD Y1
2,LD Y1
3,LD P2
4,DED1
5,-
6,LD P3
7,LAG1
8,LD P1
9,*
10,ST A2
1-DED1(P2)
LAG1(P3)
*
P1
BSC
A2
Y1
X1
11,LD X1
12,BSC
13,ST Y1
14,END
（ 2）串级控制
a.符号
CSC
b.控制单元和控制元素
控制单元 ——决定控制回路的构造
有 2个单回路
测量信号
PV1,PV2
给定信号
SV1,SV2
输出信号
MV1, MV2
相当于 2台调节器串
联
CNT1
PV1
PV2
CNT2
MV2
MV1
SV2
CSC
控制要素 ——决定控制策略
有 3个控制要素,
标准 PID
采样值 PI
批量 PID
C.功能扩展
利用 A,B,FL寄存器
A1（ 串级设定）
A2（输入补偿）
A3（可变增益）
A4（输出补偿）
A6（设定值输出）
A7（可变增益）
A8（输出补偿）
A9（输出跟踪）
A12（设定值输出）
A13（设定值输出）
A14（输出值）
A15（测量指针）
A16（给定指针）
B1（比例带）
B2（积分时间）
B3（微分时间）
B4（非线性死区）
B5（非线性增益）
B6（上限报警设定值）
B7（下限报警设定值）
B8（偏差报警设定值）
B9（变化率报警设定值）
B10（变化率报警时间设定值）
B11（输出上限限幅设定值）
B12（输出下限限幅设定值）
B13（采样 PI的采样周期）
B14（采样 PI的控制时间）
B18（可变型给定值滤波系数 ?）
B19（可变型给定值滤波系数 ? ）
B21（比例带）
B22（积分时间）
B23（微分时间）
B24（非线性死区）
B25（非线性增益）
B26（测量值上限报警设定值）
B27（测量值下限报警设定值）
B28（偏差报警设定值）
B29（变化率报警设定值）
B30（变化率报警时间设定值）
B31（输出上限限幅设定值）
B32（输出下限限幅设定值）
B33（采样 PI的采样周期）
B34（采样 PI的控制时间）
B38（可变型给定值滤波系数 ?）
B39（可变型给定值滤波系数 ? ）
FL1 （测量值上限报警）
FL2 （测量值下限报警）
FL3 （偏差值报警）
FL4 （测量值变化率报警）
FL5 （测量值 2上限报警）
FL6 （测量值 2下限报警）
FL7 （偏差值 2报警）
FL8 （测量值 2变化率报警）
FL9 （输出跟踪）
FL10 （ C/A切换）
FL11 （ A/M切换）
FL12 （内部串级开关）
FL13 （ 模拟 /计算机设定）
FL14（ DDC输出来自上位系统）
FL15 （ 停止通信）
? d.算法
符号 CSC
算法 (S2)=主回路测量值 PV1,
(S1)=副回路测量值 PV2,
执行 CNT1和 CNT2所指定的 3种控制运算
中的一种，其运算结果 MV2→S1,
(Sn)→(Sn-1) (n=3-5), (S5)= (S5)
类型 切换到串级
切换 切换方法 优先权
C-A-M
按键
→ C 直接按动 1
MODE
按键
→C MODE3 =0 3
副回路单独控制 MODE3 =1
FLn寄
存器
→C FL12=0 2
副回路单独控制 FL12=1
e.切换到串级方式
f.显示方式
（ a）主回路显示方式
调节器显示 PV1,SV1,MV2
（ b）主副回路均显示方式
手操器显示 PV1,SV1,MV1,
调节器显示 PV2,SV2,MV2
（ c） 主副回路切换显示方式
编程使 FL12引入切换信号,
显示 PV1,SV1,MV1
PV2,SV2,MV2
g.应用举例
（ a）根据框图编程
L
F 丁二稀
苯二稀
混合槽
PV1
1~5V
液位变送器
1~5V
流量变送器
PV2
MV1 MV2 FIC
LIC
（不考虑流量相加的问题）
1,LD X1（ 主调）
2,LD X2（ 副调）
3,CSC
4,ST Y1
5,END
?
（ b） 某串级控制系统功能框图如图所示，试
编写程序
+ *
X1
X2 Y1
P3 P4
PV2
PV1
K1＞ 211 PPX ?
CSC
HLM(K1)
211 PPX ?
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
LDX 1
SQT
LD P1
*
LD P2
+
LD K1
HLM
LD X2
X1
P1
P1
P2
K1
X2
A
A
A
P1
A
A
B
B
A
B
A
B
A
B
A
C
C
B
C
B
C
B
C
B
D
D
C
C
C
C
C
C
C
读取 X1
开方
读取 P1
乘法
读取 P2
加法
读取 K1
上限限幅运算
读取 X2
211 PPX ?
1X
1X
1X
1X
211 PPX ?
211 PPX ? 211 PPX ?
10
11
12
13
14
15
16
17
LD P3
*
CSC
ST Y1
LD P4
+
ST Y2
END
P3
X2 P3
MV2
MV2
P4
MV2+P4
同上
同上
X2
MV2
读取 P3
乘法
串级控制
输出 Y1
读取 P4
加法
输出 Y2
结束
211 PPX ?
211 PPX ?
（ 3）选择控制运算
a,符号 SSC
b,控制单元和控制要素
控制单元决定了控制回路的构造
有 2个单回路串联
测量值 PV1,PV2
给定值 SV1,SV2
输出值 MV1,MV2,MV3
CNT1 CNT2
CNT3
MV
MV1 MV3
MV2
PV1 PV2
SV2 SV
1
控制要素决定控制策略
有 3种控制要素,
标准 PID
采样 PI
批量 PID
c,功能扩展
利用 An,Bn,FLn寄存器
A1~A12,A14 ~A16
B1~B15,B17~B19, B21~B30,B33, B34, B38, B39
FL1~FL11,FL18, FL30, FL31
d、算法
设 (S2)=CNT1的测量值 PV1,经过 CNT1运
行后得到第一个信号 MV1,
(S1)=CNT2的测量值 PV2,经过 CNT2运行
后得到第二个信号 MV2,
(A10)=第三个信号 MV3,
三个信号根据寄存器 A11的选择条件（信
号）和 CNT3的选择功能，经选择得到运算结
果 MV→S 1
MV= MVmin（ MV1,MV2,MV3） A11=0, CNT3=0
MVmax（ MV1,MV2,MV3） A11=0, CNT3=1
MV1 A11=1,CNT3不设定
MV2 A11=2,CNT3不设定
MV3 A11=3,CNT3不设定
MVmin（ MV1,MV2 ） A11=4,CNT3=0
MVmax（ MV1,MV2 ） A11=4,CNT3=0
(Sn)→S n-1 (n=3~5) (S5)=(S5)
e,选择功能
选择功能取决 A11的条件 和 CNT3的功能 。如：
自动低选 （设 MV1 =MVmin）
自动在 CNT1,CNT2,A10的三个输出信号
MV1,MV2,MV3中选最小的 MV1作为 MV。
条件,A11=0,CNT3=0
方式：自动
CNT1,SV1— 内给定 由 SET按键给出
PV1— 测量值 来自现场
MV1— 输出值 被 SSC选中作为 MV
CNT2,SV2— 外给定，来自 A5的信号
（ MODE3=0）；侧面盘的信号（ MODE3=1）
PV2—— 测量值，来自现场
MV2—— 没选中，处于开环。
为了防止该调节器出现积分饱和，自动拆除
积分作用，只剩比例作用，故,
MV2=MV+KP2*e2
CNT2等待机会，其输出跟踪被选中的 CNT1
的输出，使二者保持相等，以便将来无扰动
切换。
f,应用举例
（ a）当对象特性变化较大时，常采用由外部
接点切换两种 PID整定参数的控制系统。
CNT1 CNT2
CNT3
A12
+ A
11
DI1
K1=1
MV1 MV2
Y1
X1
内 SV 例如；第一种
PB=100%
TI=1分
TD=0.5分
第二种
PB=50%
TI=1分
TD=0.75分
程序 S1 S2 S3 S4 S5 注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
LD A12
ST A5
LD DI1
LD K1
+
ST A11
LD X1
LD X1
SSC
ST Y1
END
A12
A5
DI1
K1
DI1+K1
A11
X1
X1
MV
MV
A
A12
A5
DI1
A5
DI1+K1
A11
X1
A11
A11
B
A
A12
A5
A12
A5
DI1+K1
A11
DI1+K1
C
B
A
A12
A
A12
A5
DI1+K1
A5
D
C
B
A
A
A
A12
A5
A5
A5
A5
读取 A12给定值
把 A12给定值送
到 A5
读取变化率
读取常数 K1
加法
选择信号送 A11
空压机 马达
X1 X2
压力 流量
SLPC
OR FL1 FL
5
低选
上限报警 SQT
（ b）参见下图，编程
Y1 给定 转速
控制 测速
SC
由电机带动的空气压缩机系统，通过控制电
机的转速，将空压机的压力限制在极限范围
之内，借以控制排出空气的流量。
将空压机出口压力及流量信号输入 SLPC,构
成压力和流量选择控制系统。 SLPC的输出作
为电机转速控制系统的给定值。
若压力在正常范围内，选择流量信号的输出
作为转速控制系统的给定值，若压力增大到
某一设定值，选择压力信号的输出作为转速
控制系统的给定值，以防过压。
1,LD K1
2,ST A11
3,LD X1
4,SQT
5,LD X2
6,SSC
7,ST Y1
8,LD FL1 流量信号上限报警 （,0”正常，,1”异
常）
9,LD FL5 压力信号上限报警 （,0”正常，,1”异
常）
10,OR
11,ST DO1
12,END
6、用户程序设计要领
（ 1） SLPC调节器 I/O个数的限制
AI≤5个,AO≤3个
DI≤6个,DO≤6个
超过规定必须选用一台以上 SLPC调节器
（ 2）带设备编号的运算指令应用限制
带编号的运算指令使用次数 ≤最大编号
LAGn n=1~8
DEDn n=1~3
VELn n=1~3
除折线函数运算指令之外，其它带相同
编号的运算指令在程序中只能使用一次。
BSC,CSC,SSC一次只可使用一种，每
种只能使用一次。
（ 3）转移指令的使用
GO,GIF指令原则上可转移到任何一步，
但向步序小的方向转移有可能在 END指令之前
形成死循环。建议,
例,12（ ij） GO33（ nn）
ij=2,nn=9,2＜ 9
GIFnn指令运算完后，其 (S1)的内容消失。
GO SUB； GIF SUB,若 SUB不存在，则出现死
循环。
步序 程序
i j GOnn
i,j,n=0~9,i j≠0,i j＜ nn
（ 4）数据规格化
内部数据为 0~1,
Xn,Yn,Kn,Pn,Tn,An,Bn,(Dn),
En数据范围 +7.999~-7.9999,
Pn用于时间参数设定时，为正值
（ 5） An,Fn,Bn的使用
功能扩展利用 An,Fn,Bn寄存器
外给定,I/O补偿、运行方式、可变增益
等功能应在控制指令之前送入 An或 FLn,
报警信息输出可在控制指令之后送入 FLn
（ 6）重要信号处理
重要信号应接在 X1,Y1上,∵ 即使 CPU故
障这条通道仍可进行指示和手动操作
（ 7） DOn (n=1~2)的使用
在 CPOn (n=1~2)指令后面不能使用 DOn
(n=1~2)
（ 8） SQT和 SQT-E不同
其不同点在于切除点不一样
（ 9）－和÷的读数次序
读数次序不同会造成不同的运算结果
（ 10）编程
尽可能利用例题和原有程序，最初编程
时，先创建主要功能以后再增加辅助功能
七,通信
（一）基本概念
1.拓扑结构
拓扑结构 — 网络中各节点相互之间的连接
方式。
节点 — 参加通信网络的最小单位。
源节点 — 发送信息的节点。
目的节点 — 接收信息的节点。
一般是源节点把信息编码，送到传输介
质上，目的节点收到编码后，经过解码才能
确认信息。
（ 1）星形网络
一个主节点和多个普通节点，它们之间
用电缆连接起来。
特点,
★一条电缆只能连接一个普通节点，电缆
的使用数量比较多。
★可连接成辐射形状，使网络覆盖的区域
加宽。
拓扑结构主要有星型、环形、总线型
主节点对网络有控制功能，由它轮流询
问普通节点。
普通节点只能响应它的问询。
主节点发生故障，整个网络停止工作。
主节点采用冗余的措施，一工一备，可
提高网络的可靠性。
普通节点
主节点
电缆
（ 2）环形网络
环形网络用一根电缆将参加通信的所有节点
串联成一个环。
特点,
★某个节点发生故障，可把它旁路，使信息不再
通过这个节点，直接传送到下一个节点，可靠性
因此而提高 。
节点
电缆
（ 3）总线形网络
总线形网络是用一根电缆将所有的节
点串联起来。
特点,
★通信线路可以全部公用；
★结构简单；
★性能价格比好；
★应用广泛。
节点
电缆
2、传输介质
传输介质 — 连接网络上节点物理信号的
通道。
（ 1） 双绞线
每一对导线均须屏蔽，抗电磁干扰的能
力很强 ;
多股导线封装在一根套管中，增设事前
未考虑好的线路比较容易；
价格低；
广泛用于 DCS的通信网络中。
? （ 2） 同轴电缆
? 由于是一根金属导体被另外一根圆筒形金
属导体所包围，如果外层弯曲变形，导致电
? 缆的阻抗改变，会使传输信号衰减。
易于传输高频信号和中频信号。
? （ 3） 光缆
? 不受电磁干扰的影响
3、传输技术
（ 1） 传输方式
a、单向传输方式
信息只能单向传输，由 A节点到 B节点。
多用于数据采集系统中，其它很少用。
发送
节点
A
接收
节点
B
b,半双工传输方式
信息双向传输，先从 A节点到 B节点，再
从 B节点到 A节点，不能同时在两个方向上传
输。
可编程调节器和 DCS的通信就采用半双工传
输方式
A节点 B节点
c,全双工通信方式
信息可以双向传输，同时从 A节点到 B节
点,B节点到 A节点。
用于数据的高速传输，具有广泛的应用
A节点 B节点
（ 2）异步传输、同步传输、传输速率
a,串行异步传输
串行异步传输 —— 在信息发送时，不必
和数据一齐发送同步时钟脉冲的传输方式。
串行异步传输的时间图叫作信息帧。
0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
第 n 帧 第 n+1 帧
0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
第 n 帧 第 n+1 帧
停止位，表示一帧的结
束，一般是 1~1.5bit，必
须是 1，用脉冲上升沿 (1)
表示一帧的结束。
起始位，表示一帧的开始，一般 1bit,必须是 0，
用脉冲下降沿（ 0）表示一帧的开始。
数据位，表示有效数据，一般为 8bit=1字节，必须
是 0或 1，在 8bit中有一位是校验位，实际有效数据
为 7bit,∴ 串行异步传输的效率较低。
再从 1→0,即信号从无到有，则进入第 n+1帧,1→0 的转变叫定时信息
串行异步传输要求
★ 信息以 字符 为单位,
一个字符为一帧,
起始 1bit(1),数据 8bit(2~8),校验 1bit(9),停止 1bit(10),所以 10bit/
一字符
★ 信息以 数据包 为单位,
一个数据包为一帧,
长度不定，必须约定 起始段 和 数据段 的格式。
需要规定,
规定字符传输格式（编码、校验、起停
格式）
规定传输速率（发送、接收的节拍相同）
b、串行同步传输
串行同步传输 —— 在数据传输时，去掉
起始位和停止位，只在数据段开始处用同步
位来指示。
串行同步传输的时间图叫作信息帧
同步位 1 同步位 2 数据位
接收到同步位 1和同步位 2信息之后，目
的节点和源节点开始同步工作，接收信息。
字节和字节之间无间隔，无起始位和停
止位。
串行同步传输的速率＞串行异步传输的
速率
在 DCS的现场控制单元内部的通信
网络常选用串行异步通信。
在 DCS的现场控制单元内部的高级
通信网络常选用串行同步通信。
c、传输速率
在串行异步传输中，传输速率用波特率
表示。
10bit/一帧,
波特率 B=10× 120=1200bit
传输速率 =120个字符 /s
有效传输速率 Bf=8× 120=960bit/s
（ 3）传输协议
传输协议 —— 为正确进行信息传递而制
定的有关规程。
传输协议包括,
查询式
令牌式
时间分槽式
自由竟争式
环形扩展式
查询式传输协议
定义 由主节点依次向普通节点询问，普通节点
总处于被动状态。
网络结
构
星形、总线形
优点
软件设计简单，信息传输的速率高。
缺点 普通节点之间不能进行信息变换，若需交
换，必须另设通信网络，信息延时大；为
了保证安全，主节点应该冗余。
(二 )SLPC和 ?XL集散控制系统的通信
1、构成
?XL=现场控制单元 +操作站 +通信网络
+上位机
现场控制单元中安装了 LCS通信插件，
LCS通信插件通过专用电缆、端子板以及双
绞线和 SLPC相连接。
上位机 操作站
RL总线
现场控制站
端子板
SLPC SLPC SLPC
通信
内容
操作站显示
符号
从操作站设
定信号 备注
测量值 PV 否
给定值 SV 可以
在自动方式
下设定
输出值 MV 可以
在手动方式
下设定
偏差值 DV 否 DV=PV-SV
上限报警设
定值 PH 可以
下限报警设
定值 PL 可以
偏差值 DL 可以
输出上限
值
MH 可以
输出下限
值
ML 可以
比例带 P 可以
积分时间 I 可以
微分时间 D 可以
可变参数
P1
BS 可以
可变参数
P2
CS 可以
辅助参数
1
AUX1 否 存于 Y4寄存器中
辅助参数
2
AUX2 否 存于 Y5寄存器中
辅助参数
3
AUX3 否 存于 Y5寄存器中
过程变量
数据
RAW 否
运行方式 CAS/AU
T/MAN
可以
SPC/DD
C运行
CMP 可以
上位机故
障时备用
运行
BUM/BU
A
否
电流输出
（ Y1） 开
路时报警
OOP 否
2、通信方式
SLPC和 ?XL的现场控制单元中的 LCS插
件之间的通信规格,
拓扑结构 ——总线形
传输介质 ——双绞线
信息传输方式 ——半双工传输方式、串行异
步传输
传输速率 ——15.625Kbit/s
传输协议 ——查询式
信息传输距离 ——小于 100m
检错方式 ——水平垂直奇偶校验，帧长
校验字长 ——起止式，起始位 1bit,数据
位 8bit,停止位 1bit,偶校验位 1bit
SLPC和 ?XL的操作站之间进行数据采集时
的通信方法如下,
当 ?XL的操作站要从 SLPC采集 PV,MV及
运行方式时发出的报文
操作站发出的信息是,
DG-1-3- [YS2PV] - [YS2LS] - [YS2MV] [CR]
[LF]
其含义为,
DG—— 要进行数据采集
1—— 被采集数据的现场控制单元的编号
3—— 一个数据采集报文所要采集的数据量
YS2——SLPC所在的通道编号
PV——要求采集 SLPC的数据是测量值
LS——要求采集 SLPC的数据是运行方式
MV——要求采集 SLPC的数据是输出值
CR——打印机回车
LF——打印机换行
- ——表示空格
[ ]——表示数据的汇总
操作站接受到的信息,
DG-1-3- [- - - - - 74.8]- [AUT- - - - - -]- [- - - - -
65.5] [CR] [LF]
即,1号现场控制单元（下挂 SLPC调节器）
测量值 PV=74.8
运行方式为自动方式 AUT
输出值 MV=65.5
